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最近一批行星减速器太阳轮跑了一两千小时就断齿,齿根圆角那块齐刷刷断下来,材料是20CrMnTi,渗碳淬火硬度60左右。热处理厂说工艺没问题,齿轮厂说材料有夹杂,到底哪儿的问题?各位有碰过类似情况的帮忙看看。
补充下,这批齿轮渗碳层深在0.8-1.0之间,金相看晶粒度不算粗,断口有典型的疲劳贝纹线扩展痕迹但断裂源不明显。
渗碳层0.8到1.0算正常范围,但你这断齿位置在齿根圆角,说明渗碳过渡区可能偏脆。回火温度多少?如果低于180度,残余奥氏体多,跑起来应力一集中就崩。
先查下齿根圆角粗糙度,滚剃后磨没磨到位。
20CrMnTi渗碳淬火断齿我这边出过几回,根圆齐刷刷断下来多半不是材料夹杂,热处理厂那边说工艺没问题也不一定真没问题。你金相看晶粒度不算粗不代表渗碳层均匀性没问题,0.8-1.0的渗层深度还行,但渗层梯度分布、过渡区硬度下降平不平缓才是关键,渗层太陡或者过渡区有网状碳化物那才是疲劳源。
你这批跑一两千小时就断,载荷应该不算极端,齿根圆角那块的表面残余压应力太低或者有拉应力是最大嫌疑。渗碳淬火后没做喷丸或者喷丸强度不够,齿根R角处压应力层太薄,表面微裂纹一旦萌生直接往里扩,贝纹线当然不明显——源就在表面0.1mm以内。
还有就是渗碳后淬火加热时晶界氧化,有些厂子炉子氧势控制不好,齿根圆角那块的晶界氧沿着那里往里钻,金相看不出来但断口仔细看应该有灰黑色氧化痕迹。让你热处理厂把炉气氧势数据发一下,再查查这批件的喷丸工艺卡,喷丸强度有没有真的达到0.4mmA以上,覆盖率够不够。