弧齿锥齿轮渗碳裂纹成因分析和改进措施下

        我们就接着上期的弧齿锥齿轮渗碳裂纹成因分析和改进措施下的内容继续讲解。

　　1.分析与讨论

　　（1）裂纹开裂性质分析

　　从裂纹的形态上看，裂纹起源于应力集中处。无论齿根还是螺纹孔都是零件的应力比较集中的地方，属于热处理应力集中裂纹。

　　（2）裂纹开裂原因的分析

　　沿齿根延伸的大、小裂纹都有氧化现象，而且氧化深度比工件表面氧化深度略浅，说明裂纹是二次渗碳前产生的，不是淬火裂纹，也不是一次加热渗碳、缓冷时产生的。

　　一次发现氧碳头有问题时，工件在强渗阶段是无氧碳头控制的高温高碳势渗碳3h，而材料18CrNiMo7-6是低碳高合金材质，这种情况下渗层组织就会产生比较大的马氏体组织及很高的残余奥氏体组织，对工件表面形成一定的拉应力。

　　在换上新的氧碳头后，工件被重新热处理，在加热过程中，工件表面是比较大的马氏体组织及很高的残留奥氏体组织，在热应力和组织应力作用下，工件在应力集中处开裂。

　　2.锥齿轮返工后的情况

　　用原来的材料重新下料，加工大小锥齿轮。周转到热处理后，按1.8mm渗层的热处理工艺加工。渗碳→缓冷→淬火→清洗→回火→喷丸，检验3对锥齿轮，均未发现异常。检验金相组织合格，较好的硬化层深度合格，为1.713mm。证明锥齿轮的裂纹是由于热处理工艺缺陷产生的残余应力过大所致；原材料没问题。

　　3. 结语

　　（1）三对弧齿锥齿轮的裂纹为热处理工艺不正常、齿轮渗碳的残余应力过大所致。热处理工艺正常后就能减少类似的事故再次发生。

　　（2）建议今后氧碳头出现问题后，要先检验随炉试样，检验渗层深度及渗层组织，再重新制定热处理工艺进行返工。