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对剥落的减速机齿条进行理化分析

对剥落的减速机齿条进行理化分析

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1.剥落的减速机齿条硬度检查

根据齿条剥落的情况,在齿条的齿顶表面位置和齿条中间芯部位置进行洛氏硬度(HRC)测定。

根据结果可知,齿轮轴齿顶表面硬度偏高,低速轴齿轮适中(工艺规范为HRC5662),内外差异是属于齿表面渗碳淬火处理后的正常情况。

2.化学成分分析

对四个减速机齿条的齿表面及芯部不同位置取样进行化学成分分析。

从化验结果可知,材料芯部成分还是比较均匀的,齿顶部含碳量偏高是由于齿面进行了渗碳处理,不同的是中间齿轮轴渗碳量高了一些。

3.低倍组织检查

由于问题发生在中间齿轮轴上,因此对该轴进行横向切片,做低倍酸洗宏观检查。如图所示,中心疏松区域偏移左方2/3的区域,并微微可见方框形偏析。 

齿轮轴切面图

而右方偏析状重于左侧,在边沿有三个空洞,可分析为是内夹杂经切削酸洗后留下的痕迹。而减速机左侧五个齿的表面接触状况良好,有轻微的点蚀现象,经过运转跑合后,接触面扩大,接触应力相应降低,点蚀停止发展,是允许的停留性点蚀。而有问题的第八齿(1号齿条)正好在右侧,这也是反映出作为齿轮轴的材料,在锻打压力加工制造过程中,圆钢中心线偏移或原材料进厂切头不足造成的。

4.金相显微组织检查

仅取1号样做金相组织分析,观察到其氧化物2.5,硫化物3.0,有硅酸盐夹杂两处,很显然非金属夹杂物是不合格的(标准规范≤2.5)

从以上分析可知,减速机中间齿轮轴(20CrMnTi)材料质量有问题,内部成分不均,加工制造过程及热处理过程不当等综合因素造成显微晶面裂纹。超负载运行时,微观裂纹穿晶扩展,导致宏观裂变,造成齿条断裂。其光亮断口,也可证实这一点。

 

[来源:原创] [作者:udoec] [日期:10-12-30] [热度:]