材料科学,热处理,齿轮,20CrMnTi

研究与应用!$%$&’()*"++,-(&.-/0

齿轮热处理工艺与装备专辑

深层渗碳淬火齿轮剥落原因分析

南京高精齿轮股份集团有限公司

（江苏

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朱百智

石

斌

马红武

郭祺龙

在某小型热处理厂经过渗碳淬火处理的大模数齿轮，在使用!个月后，多个轮齿出现了程度不同的剥落现象。本文从原材料质量状况、渗碳淬火过程和组织形态特点等方面分析了剥落现象的产生原因。

二、原材料状况

!"化学成分

在!"#$%&%’齿轮的本体上进行了取样，对其成分进行了检测，检测结果如表,所示。可以看出，齿轮材料化学成分符合34567+.(—,..!标准（大型锻件标准）要求。

表!"#$%&’&(齿轮的化学成分（质量分数）

元素含量234506/1—!//"标准要求

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一、齿轮剥落的宏观形貌

一件渗碳淬火齿轮（材料：!"#$%&%’；外径：()"**；内径：++(**；齿宽：+,"**；模数：,-；齿数：!.）在使用!个月后，,!个轮齿的齿面出现了程度不同的剥落现象，如图,、图!所示。主要表现出以下特点：

（,）剥落现象集中分布于/"0连续排列的轮齿。（!）剥落现象集中在轮齿的工作面。

（+）剥落深度在"1(2!**，剥落面积在(2+"**!，剥落范围接近齿宽的,""0

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#"力学性能

在"#$%&’&(齿轮的本体上进行取样，对其力学性能进行了检测，检测结果如表"所示。可以看出，齿轮材料的力学性能符合234506/1—!//"标准（大型锻件标准）要求。

表""#$%&’&(齿轮的力学性能

指标

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图,

齿轮工作面的剥落现象

测试值34

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567+.(—,..!标准要求

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$"非金属夹杂

在!"#$%&%’齿轮的本体上进行了取样，对其非金属夹杂指标进行了检测，检测结果如表+所示。可以看出，齿轮材料的非金属夹杂指标符合=456,"(7,—,.-.

图!齿轮非工作面未发生剥落现象

标准要求。

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