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齿轮采用中频电磁加热设备进行吉宇鹏淬火,齿轮发生断齿和剥落的原因及其预防措

日期: 2018-11-16 10:12

        齿轮是650轧机齿轮机座机构的重要零件,工件材料为34CrNi3Mo钢。齿轮工作中主要承受交变弯曲应力作用,同时承受摩擦磨损作用及接触应力作用。要求齿轮具有高硬度、高强度和良 好的韧性,工件耐磨性高、抗接触疲劳和抗弯劳强度高,并具有一定耐高温、耐蚀性能。因此,我们通常采用中频电磁加热设备对齿轮进行吉宇鹏淬火热处理以满足其工作需求。但是,生产中发现,34CrNi3Mo钢齿轮多个轮齿发生断齿失效事故。

       江苏吉宇鹏经过不断的研究,现将总结出的齿轮发生断齿和剥落的原因介绍如下:

       (1)中频电磁加热设备进行表面吉宇鹏淬火时,表面吉宇鹏淬火加热温度过高,吉宇鹏淬火后马氏体粗大,并出现沿晶裂纹。

       (2)工件表层至1.3mm处组织为粗大马氏体+托氏体,其性能硬度高,但组织粗大;1.3-6mm区域淬硬层为托氏体,组织细小,硬度低。两者之间过渡区是薄弱区域,在长期交变应力作用下 产生裂纹及剥落现象。

       (3) 淬硬层(晶粒度10级)硬度与齿轮中部基体(晶粒度7-8级)硬度差别大,晶粒度也差不少,并且淬硬层与基体内存在微小裂纹,小裂纹在交变应力作用下也将延伸扩展。

       (4) 工件淬硬层内夹杂物多,氧化物为3-4级,导致工件性能下降,在交变应力下产生裂纹并扩展至断裂。

       为防止齿轮轮齿断裂和剥落失效,应采取以下措施:

       (1)增大齿轮模数以提高轮齿抗弯强度,同时可采用正变位齿轮,即齿轮夹工时使刀具基准线向外移一定距离,以提高齿轮的抗弯强度。

       (2)工件粗铣后调质处理,防止出现调质深度不足出现轮齿强度不足的缺陷。

       (3)提高齿轮表面吉宇鹏淬火质量,消除工件内部微裂纹,使齿轮淬硬层与基体间组织过渡平缓,减少组织和硬度突变,尽量减少引发裂纹萌生和扩展的薄弱区应力区。

       (4)控制轴瓦间隙,提高齿面接触精度,防止出现偏载受力作用引发局部应力集中,可明显减缓裂纹扩展和轮齿断裂危险。

       我们都知道,要想改正错误,你首先就得明白错误产生的原因。工件热处理也是如此。要想解决齿轮轮齿断裂和剥落的问题,你就必须找到产生这些缺陷的原因。本文简单说了齿轮轮齿断裂和剥落产生的原因及预防措施,但这些并不是您仅仅看看就行了,我们更希望你能把它应用到工作中去。