谐波减速器服役过程中柔轮断裂失效原因分析与工艺改进

通过显微组织的观察分析、断口形貌的观察和硬度测定，分析造成柔轮疲劳断裂失效的原因。结果表明，失效柔轮的显微组织为回火屈氏体，柔轮上存在较严重的3级带状组织。虽然存在MnS和Al2O3夹杂物引起的4.42μm微孔，但由于其尺寸和数量较小，不是导致其断裂的主要原因。样品的晶粒整体上较粗大，断口裂纹处晶粒更粗大且更不均匀，断口裂纹处的晶粒尺寸是远离断口晶粒的1.4倍。晶粒粗大使晶界面积减小，导致塑性变形不均匀，易产生应力集中，从而产生初生裂纹，同时也不利于阻碍裂纹的扩展，导致样品发生断裂失效。因此，原奥氏体晶粒粗大是导致柔轮疲劳断裂主要原因。可通过循环热处理或增加正火预处理，达到细化晶粒的作用。