1.齒面硬度低
原因:由于受淬火開裂的限制,國產(chǎn)感應(yīng)淬火齒輪鋼材含碳量基本<0.45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),故鋼材的含碳量偏低使感應(yīng)淬火齒輪的耐磨性降低,不如滲碳淬火齒輪。
對策:根據(jù)硬度和鋼材含碳量關(guān)系,只有當(dāng)含碳量>0.6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時才能獲得高硬度水平。對此,提高鋼材含碳量,如美國的SAE1550、5150、5160和日本的S50、S55等鋼;提高淬火工藝水平或改變感應(yīng)淬火工藝方法,如采用雙頻淬火工藝。
2.齒輪的硬化層深偏淺
原因:從齒輪剝落失效的原因分析,硬化層深度偏淺占有很大比例。美國35年間931件齒輪失效原因分析,在16.2%的熱處理因素中因齒面硬化層深度太薄占4.8%。
對策:具有足夠深的硬化層深度是齒輪接觸疲勞強度的基本保證。推薦深度D=(0.15~0.3)m(m為齒輪模數(shù),單位mm),由公式可以看出其范圍很寬,還需要按各自經(jīng)驗再行確定。
3.硬化層與心部的過渡區(qū)薄弱
原因:由于感應(yīng)加熱層溫度梯度很陡,往往在過渡區(qū)造成很大的殘余拉應(yīng)力。另外,對于調(diào)質(zhì)預(yù)備熱處理齒輪,在感應(yīng)加熱時,過渡區(qū)中存在一個高于調(diào)質(zhì)回火溫度而低于Ac1的過渡回火帶,最終成為一個薄弱區(qū)。則薄弱的過渡區(qū)可能在外加載荷所形成的最大剪切應(yīng)力與高的殘余拉應(yīng)力共同作用下而產(chǎn)生疲勞裂紋,最終導(dǎo)致硬化層剝落而降低齒輪壽命
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