变速档位齿轮齿断裂

hzquan · 发表于 2016-7-19 18:33:47

摩托车变速档位齿轮的齿断裂，副轴二挡有几个齿断裂，与其相连接的六档也断裂的很严重。工艺为：材料20CrMo，860℃碳氮共渗，800℃淬火；清洗后220℃回火；经检测，副轴二挡表面HRA81.9，82，心部HRC43、43.5，至550HV处层深约为0.4mm，刚好达到目标值0.4-0.6mm；宏观断裂照片、组织照片如下。请问各位热处理前辈，这断裂能大致推断出来吗？另外，心部组织图里，那些一块块的是铁素体吗？感觉这个有点多啊！

hzquan · 发表于 2016-7-19 19:48:54

表面的组织

心沐长风 · 发表于 2016-7-19 20:20:27

那些块状的是铁素体。你这齿轮有没有经过磨齿加工

wanggong · 发表于 2016-7-19 20:30:15

800度淬火这么多F?

清淡 · 发表于 2016-7-19 21:31:14

确实是大量的铁素体，应该是渗碳缓冷后二次加热淬火吧？

hzquan · 发表于 2016-7-19 21:33:33

心沐长风发表于 2016-7-19 20:20
那些块状的是铁素体。你这齿轮有没有经过磨齿加工

这个档位齿轮后续没有加工了

hzquan · 发表于 2016-7-19 21:45:19

清淡发表于 2016-7-19 21:31
确实是大量的铁素体，应该是渗碳缓冷后二次加热淬火吧？

存在好多铁素体，但是二次加热淬火是没有这样做过的，所以搞到很奇怪

hzquan · 发表于 2016-7-19 21:46:51

wanggong 发表于 2016-7-19 20:30
800度淬火这么多F?

今天做分析看金相的时候发现了，搞不懂为何这么多

签到工程师 · 发表于 2016-7-20 07:18:50

你的零件大量铁素体，心部强度不足，在服役中也就早期失效。
但你说的心部硬度43HRC，不知道你检测的是什么位置，很怀疑？

hzquan · 发表于 2016-7-20 07:35:00

心沐长风发表于 2016-7-19 20:20
那些块状的是铁素体。你这齿轮有没有经过磨齿加工

由于没有线切割设备，就用平面磨床，以每行程0.01MM向下磨了3MM，然后再进行镶样观察

清淡 · 发表于 2016-7-20 09:48:02

hzquan 发表于 2016-7-19 21:45
存在好多铁素体，但是二次加热淬火是没有这样做过的，所以搞到很奇怪

应该是温度低了。

秦时明月 · 发表于 2016-7-20 10:00:33

20CrMo材料AC3是825℃,800℃淬火，再加上这个材料淬透性差，心部出现铁素体是不可辟免的。

hzquan · 发表于 2016-7-20 10:03:58

签到工程师发表于 2016-7-20 07:18
你的零件大量铁素体，心部强度不足，在服役中也就早期失效。
但你说的心部硬度43HRC，不知道你检测的是什么 ...

检测位置在齿根圆与齿中线的交点处

hzquan · 发表于 2016-7-20 10:10:46

秦时明月发表于 2016-7-20 10:00
20CrMo材料AC3是825℃,800℃淬火，再加上这个材料淬透性差，心部出现铁素体是不可辟免的。 ...

但是如果说铁素体这么多，应该心部硬度不会那么高的，这会是什么原因呢？

Francois · 发表于 2016-7-20 10:37:22

这个应该是未溶铁素体，加热处于两相区加热，基体大部分还是马氏体，所以你的硬度HRC 43 不奇怪，如果你用HV0.1 的来打白色和黄色区域，会有很大的差异。

Francois · 发表于 2016-7-20 10:39:37

另外，你的表面硬度测量用研磨的方法获得的不准确，表面有研磨热产生的过回火区了，如图5 所示。

心沐长风 · 发表于 2016-7-20 12:17:03

hzquan 发表于 2016-7-19 21:33
这个档位齿轮后续没有加工了

那齿轮的径向圆跳动怎么样？当时有没有测量。

hzquan · 发表于 2016-7-20 14:47:08

Francois 发表于 2016-7-20 10:37
这个应该是未溶铁素体，加热处于两相区加热，基体大部分还是马氏体，所以你的硬度HRC 43 不奇怪，如果你用H ...

这个齿轮的断裂形状如图所示。另外是否由于心部未溶解铁素体的过多，导致齿轮的接触疲劳强度抗力降低，导致整个齿的掉落？

Francois · 发表于 2016-7-20 16:41:26

hzquan 发表于 2016-7-20 14:47
这个齿轮的断裂形状如图所示。另外是否由于心部未溶解铁素体的过多，导致齿轮的接触疲劳强度抗力降低，导 ...

铁素体呈半网状分布于晶界，且有尖角和不规则形状，割裂基体，抗接触疲劳强度肯定比少量离散的铁素体与板条马氏体基体要低很多。你可以做冲击功测试。

qibao9891 · 发表于 2016-7-20 20:38:18

看不懂。
18楼的是主动齿轮吗？它是和副轴二档齿轮啮合的吗？
18楼齿轮和1楼副轴二档齿轮的齿数各是多少？
18楼齿轮的金相是哪几张？

morefunz · 发表于 2016-7-20 22:29:12

mark一下，此贴值得学习

cnszgong · 发表于 2016-7-20 23:36:15

qibao9891 发表于 2016-7-20 20:38
看不懂。
18楼的是主动齿轮吗？它是和副轴二档齿轮啮合的吗？
18楼齿轮和1楼副轴二档齿轮的齿数各是多少？

其它的暂时不敢说，但齿轮毛坯像是铸造的！

柠檬可乐 · 发表于 2016-7-21 12:39:37

觉得是深度太浅了，刚好0.4mm

hzquan · 发表于 2016-7-21 16:09:37

qibao9891 发表于 2016-7-20 20:38
看不懂。
18楼的是主动齿轮吗？它是和副轴二档齿轮啮合的吗？
18楼齿轮和1楼副轴二档齿轮的齿数各是多少？

那个是副轴二档，就是断裂的那个；模数2，齿数32；上面的金相照片都是副轴二档这个齿轮的

hzquan · 发表于 2016-7-21 16:14:05

qibao9891 发表于 2016-7-20 20:38
看不懂。
18楼的是主动齿轮吗？它是和副轴二档齿轮啮合的吗？
18楼齿轮和1楼副轴二档齿轮的齿数各是多少？

那个是副轴二档，就是断裂的那个；模数2，齿数32；上面的金相照片都是副轴二档这个齿轮的

qibao9891 · 发表于 2016-7-24 15:47:39

副轴二档齿轮损坏的太诡异了。
隔两齿、崩一齿、断一齿。很有规律？

Adam · 发表于 2016-7-24 18:16:37

铁素体析出量有点多啊
渗层0.4mm不是关键

hzquan · 发表于 2016-7-24 21:58:41

qibao9891 发表于 2016-7-24 15:47
副轴二档齿轮损坏的太诡异了。
隔两齿、崩一齿、断一齿。很有规律？

崩的确实很有规律，而且断齿面都好光亮

hzquan · 发表于 2016-7-24 21:59:50

hzquan 发表于 2016-7-24 21:58
崩的确实很有规律，而且断齿面都好光亮

崩齿的表面都很光亮

qibao9891 · 发表于 2016-7-24 22:11:32

hzquan 发表于 2016-7-24 21:58
崩的确实很有规律，而且断齿面都好光亮

主轴二档齿轮是多少齿的？
主轴二档齿轮有无损坏？

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