17Cr2Ni2MoA鋼齒輪磨削裂紋產(chǎn)生原因及解決方法
齒輪材料17Cr2Ni2MoA鋼,生產(chǎn)流程:下料→毛坯鍛造→滾齒→滲碳→淬火、回火→磨削加工。
(1)裂紋分析
1)裂紋宏觀觀察裂紋產(chǎn)生于齒面節(jié)圓下方,向齒根部延伸,呈龜裂紋狀。
2)金相分析解剖試樣,并制成試樣后金相觀察,裂紋開口端粗大,尾部尖細(xì),屬于典型應(yīng)力裂紋。裂紋深度2. 4mm。經(jīng)腐蝕后觀察,裂紋區(qū)齒表面存在寬度約11mm的二次淬火燒傷帶,次表面及二次淬火燒傷帶的邊緣存在二次回火區(qū),二次回火區(qū)距離表面最深處0. 15mm。二次回火馬氏體硬度較正常區(qū)組織硬度降低1/3左右。
(2)產(chǎn)生原因分析。磨削裂紋產(chǎn)生的根本原因是金屬表面在磨削過(guò)程中產(chǎn)生的高熱,使馬氏體體積收縮而形成拉應(yīng)力所致。齒輪二次淬火燒傷帶邊緣及次表面存在的嚴(yán)重回火損傷會(huì)降低原回火馬氏體的比容,造成二次回火區(qū)體積收縮,因此,二次回火區(qū)域受到拉應(yīng)力的作用;同時(shí)二次回火造成硬度和強(qiáng)度大幅下降,所以裂紋首先在二次淬火燒傷帶邊緣產(chǎn)生,隨后在內(nèi)應(yīng)力的作用下沿滲碳層擴(kuò)展。
(3)解決方法
1)選用軟一點(diǎn)的砂輪;及時(shí)修整砂輪,并在修正時(shí)適當(dāng)加快行程,降低砂輪的線速度,減少進(jìn)給量。
2)磨削量過(guò)大易產(chǎn)生裂紋,要適當(dāng)減少磨削量;經(jīng)過(guò)多次低溫回火或冷處理可大大降低磨削裂紋率。