高頻淬火機加工工藝

齒輪淬火變形的分析和對策

7t火車后橋錐齒輪是汽車傳遞動力和改變速度的重要零件，工件材料為22crmoh鋼。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，齒輪熱處理后部分工件出現(xiàn)貫穿性裂紋，另外一些齒輪發(fā)現(xiàn)起邊超差缺陷，造成不少齒輪失效報廢。

錐齒輪要求滲碳層-為1.7-2.1mm，碳化物為1-5級，馬氏體和殘留奧氏體為1-5級，表面硬度為60-64hrc，芯部硬度為35-40hrc。檢驗發(fā)現(xiàn)齒輪花鍵根部應(yīng)力集中部位是裂紋源處，裂紋沿軸向擴展貫穿軸頸本體，部分主動齒輪裂紋-貫穿齒根與齒頂處，開裂特征明顯。金相組織檢驗發(fā)現(xiàn)，主動齒輪帶狀組織中鐵素體帶處是裂紋源頭，裂紋擴展并與帶狀組織平行。部分裂紋呈鋸齒狀形貌，同事出現(xiàn)-的次生裂紋，部分裂紋呈碎裂狀形貌。

分析認(rèn)為，從動齒輪畸變超差失效是因工件組織均勻性差，帶狀組織-引起的，工件在熱處理中各個部位膨脹系數(shù)以及相變比體積變化差異大，高頻淬火機加工工藝，引起較大的組織應(yīng)力，造成工件畸變過大超差而失效。主動齒輪出現(xiàn)軸向裂紋系因帶狀組織-超差造成的。由于帶狀組織-，相鄰部位顯微組織不同，差異很大，在外力作用下，性能薄弱處和強弱帶間適應(yīng)力集中處，該處力學(xué)性能低而各向-明顯，并且處于高應(yīng)力作用，其橫向強度比縱向斷裂強度明顯低下，在熱處理中產(chǎn)生的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力作用下，主動齒輪在應(yīng)力集中薄弱區(qū)域萌生裂紋并擴展快裂。

根據(jù)以-析，提出工藝改進措施如下：

（1）生產(chǎn)中從首工序嚴(yán)吧材料檢驗關(guān)口，要求帶狀組織≤3級，其他各項技術(shù)參數(shù)，性能指標(biāo)合格，不允許不合格材料混入生產(chǎn)流程。

（2）齒輪鍛件毛坯件應(yīng)進行金相檢驗，帶狀組織≤3級的合格坯件可進入加工程序，防止不合格鍛件進入再加工工序。

（3）建議鋼廠個鍛造廠采用新技術(shù)工藝，提高鋼材和鍛件毛坯組織性能，為減少和消除齒輪組織缺陷和畸變裂紋缺陷失效奠定基礎(chǔ)。