20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂原因分析

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.048

金属热处理 ›› 2021, Vol. 46 ›› Issue (8): 250-253.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.048

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20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂原因分析

许鸿翔, 王红伟, 张衡, 汪军, 赵少甫

郑州机械研究所有限公司, 河南郑州 450001

收稿日期:2021-04-09 出版日期:2021-08-25 发布日期:2021-12-09
通讯作者: 王红伟,高级工程师,E-mail:whw91@sina.com
作者简介:许鸿翔(1979—),男,高级工程师,主要研究方向为金属材料及热处理工艺,E-mail:13838005005@163.com。

Crack analysis of case-hardened 20Cr2Ni4 steel gear after assembly

Xu Hongxiang, Wang Hongwei, Zhang Heng, Wang Jun, Zhao Shaofu

Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co., Ltd., Zhengzhou Henan 450001, China

Received:2021-04-09 Online:2021-08-25 Published:2021-12-09

摘要/Abstract

摘要： 采用光学显微镜、显微硬度计和光谱分析仪等测试方法,对20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂的原因进行分析。结果表明,该渗碳淬火齿轮齿顶硬度和硬化层深度均满足要求,显微组织良好。轮辐减重孔处为裂纹源,减重孔内壁明显的粗刀痕形成的应力集中导致齿轮与轴系装配后裂纹逐步扩展到齿轮内孔,进而导致开裂失效,并据此提出了改进措施。

关键词: 齿轮, 20Cr2Ni4钢, 渗碳淬火, 减重孔, 粗刀痕, 裂纹源

Abstract: Failure reason of the case-hardened 20Cr2Ni4 steel gear after assembly was analyzed by means of OM, micro-hardness tester and spectrometer. The results show that the tooth top hardness and hardened case depth of the carburized and hardened gear all meet the requirements and the microstructure is good. The cracks source is at the weight-reducing hole of spoke, and the rough tool marks obviously formed in the inner wall of weight-reducing hole can lead to the stress concentration, resulting in the cracks of gear and axle after assembly expanding to the inner hole of gear gradually. And then the fracture failure is occurred, finally some improvement measures are put forward.

Key words: gear, 20Cr2Ni4 steel, carburizing and quenching, weight-reducing hole, rough tool mark, crack source

中图分类号:

TG156.8

许鸿翔, 王红伟, 张衡, 汪军, 赵少甫. 20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂原因分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(8): 250-253.

Xu Hongxiang, Wang Hongwei, Zhang Heng, Wang Jun, Zhao Shaofu. Crack analysis of case-hardened 20Cr2Ni4 steel gear after assembly[J]. Heat Treatment of Metals, 2021, 46(8): 250-253.

[1]	戴建科, 韩顺, 厉勇, 刘宪民, 王春旭, 庞学东, 李建新. 航空齿轮钢C69高温渗碳后的组织性能[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 219-225.
[2]	张宁, 高星, 王芝林, 蒋波, 刘雅政. 18CrNiMo7-6钢齿轮组织性能异常分析[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 268-273.
[3]	方秀荣, 刘留, 徐慧慧, 高扬. 渗碳前预热处理对17CrNiMo6钢制齿轮轴畸变的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(3): 113-118.
[4]	赵艺琪, 聂小龙, 赵四新, 高加强, 刘新宽. 基于ELM的齿轮钢淬透性预测模型[J]. 金属热处理, 2022, 47(3): 227-233.
[5]	胡芳忠, 杨少朋, 金国忠, 胡乃悦, 汪开忠, 杨志强, 陈世杰. 淬火温度对Nb微合金化齿轮钢18CrNiMo7-6组织演变及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(2): 105-111.
[6]	臧岩, 王建军. Cr-Ni-Mo系齿轮钢端淬过程模拟及淬透性预测[J]. 金属热处理, 2022, 47(2): 257-261.
[7]	戴彦璋, 韩顺, 厉勇, 周敏, 王春旭. 回火温度对新一代传动齿轮钢C61组织及性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(1): 49-55.
[8]	王春华, 王峰, 王凤良, 房洪杰, 杨丽娟. 多级固溶对7136-0.35La铝合金组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(9): 124-128.
[9]	赵少甫, 许鸿翔, 王红伟, 郭敬强, 李子岩, 陈岩. 提高20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳淬火硬度的试验研究[J]. 金属热处理, 2021, 46(7): 120-125.
[10]	梁晓东, 鞠哲, 刘骥, 王晨充, 王旭. 淬火温度对渗碳齿轮钢C64显微组织及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(4): 88-94.
[11]	燕友增, 张皓, 曹奇, 孟高强, 夏国锋, 徐泷. 一级行星架内孔淬火开裂原因分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(4): 236-238.
[12]	罗平, 李贤君, 张文良, 王劲, 巫小林, 尚勇, 史悦璋. 齿轮轴坯步进式等温正火处理生产线的研制[J]. 金属热处理, 2021, 46(4): 243-246.
[13]	殷和平, 殷敏洁. 工业机器人用SCM420钢行星齿轮热处理工艺的优化[J]. 金属热处理, 2021, 46(3): 104-108.
[14]	刘跃, 韩顺, 厉勇, 王春旭, 高远航, 王瑞, 李建新. 稀土元素La对300M钢疲劳性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(2): 14-19.
[15]	程源, 胡芳忠, 胡乃悦, 汪开忠, 王良林, 金国忠, 郝震宇. 重型汽车后桥主动锥齿轮的失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(2): 218-222.

20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂原因分析

Crack analysis of case-hardened 20Cr2Ni4 steel gear after assembly

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