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渗碳齿轮轴纵向延迟开裂原因分析及防治措施

渗碳齿轮轴纵向延迟开裂原因分析及防治措施

发布日期:2017-05-12 13:32 来源:http://www。dlchilun。com 点击:

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  在气体渗碳中,由氢脆造成的开裂不是在热处理和机加工完成以后就马上在齿面产生的裂纹,而是在成品库放置一段时间之后产生的,这种开裂属于典型的延迟开裂,在国内齿轮行业中时有发生,经济上给企业造成的损失很大。

一、齿轮钢氢脆的基本概念

1、氢脆的危害性

①钢中含氢量过高,钢显著变脆

从本质来看,白点的存在使钢的力学性能,特别是横向的塑性和韧性急剧降低,成为最危险的断裂源,严重影响零件的使用性能和寿命。

②延迟开裂的隐蔽性

对于齿轮轴在成品库存放中的齿部开裂以及在装配中的开裂,有关人员在工作中均可发现,但对于总装后已发至用户的总成件,用户在使用中对齿部何时开裂就无法预计,在使用中一旦齿部开裂或断裂,在瞬间将诱发恶性事故的发生,这样就无法进行事先预防,事故具有严重的隐蔽性,对车辆正常运转带来严重的威胁和安全上的隐患。

2、产生氢脆的三个基本条件

①有足够的氢

②有对氢敏感的金相组织

③有足够的三相应力存在

3、氢脆断裂的主要特点

①延迟开裂或断裂 工件热处理后对没有发生开裂或断裂,探伤检测也没有裂纹,而是放置几个月以后才发生的开裂,均属延迟开裂,延迟开裂是氢脆的一个重要特征。

②多数都是横断。

大连科尔特机械制造有限公司③开裂是贯穿性的大裂纹,不是表面的细小裂纹。

大连科尔特机械制造有限公司④工件在渗碳热处理前后,有电镀、酸洗及磷化过程中由于氢的渗入,在室温停放一段时间后,发生断裂(无载荷),尤其对薄壁件危害极大,这方面我们有着深刻的教训。

⑤发生氢脆断裂材料的强度,硬度变化不大,断面收缩率下降了50%-90%。

⑥断口分析表明,断口的形貌具有典型的沿晶断裂特征。

4、对氢脆比较敏感方面的注意事项

①硬度 渗碳齿轮表面的硬度大于50HRC,心部硬度大于30HRC,具有氢脆敏感性。硬度越高,氢脆的敏感性越大。

②组织 孪晶马氏体、马氏体和贝氏体的混合物、马氏体加残余奥氏体、低碳马氏体、贝氏体组织具有较大的氢脆敏感性,而铁素体或珠光体氢脆敏感性较低。渗碳淬火组织对氢脆具有较强的敏感性。

③应力 应力越大、越集中氢脆敏感性越强,氢脆断裂往往发生在工件应力集中处。充分回火应力减低,氢脆敏感性下降。

④钢种 低碳钢氢脆敏感性低,Cr-Mn-Mo、Cr-Mn-Ti、Cr-Ni、Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-W等钢的氢脆敏感性较大。

⑤钢的含碳量增加,Cr、Ni、Mo等元素含量增加,氢脆敏感性增大。


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