-68-
■故障诊断
渗碳齿轮开裂原因分析
朱海英，潘学军，倪军威
(南京化工特种设备检验检测研究所，江苏南京210047)
石油和化工设备 2016年第19卷
[摘要】通过宏观形貌分析、金相显微组织分析、硬度测试及扫猫电镜微观形貌分析等方法对渗碳后磨削过程中开裂的齿
轮进行了失效分析，分析结果表明，齿轮渗碳过程中脱碳及磨削过程中应力过大是齿轮发生开裂的主要原因。【关键词】渗碳齿轮；开裂；原因；分析
某公司渗碳齿轮在磨削过程中齿面发生开
裂，该齿轮的加工工艺为渗碳+二次率火+低温回火，齿轮原材料为20CrMnMoA，规格尺寸为齿顶圆中1130.78、内孔Φ375、厚度250、模数16。为了分析裂纹发生的原因，特委托南京工业大学对
上述开裂齿轮进行了失效分析。 1检测方法
通过金相显微分析、硬度测试、扫描电镜断口形貌分析等手段对开裂齿轮进行了整体分析。
(a)
2.2化学成分分析
2结果与讨论
2.1宏观形貌分析
将有裂纹的齿轮横截面切割后，其宏观照片见图1。裂纹及剥离块的宏观照片见图2。从图 1(a)中可以看出在齿轮齿面有裂纹。裂纹为间断裂纹，一共有三条，图1(b)为裂纹的局部放大。从图 1(b）中可以看出其中一条裂纹与第二条裂纹不连续，中间有间断。
图1带裂纹齿宏观照片
(b)
齿轮的化学成分检测结果见表1。
从表1可以看出试样化学成分符合GB/T3007-1999《合金结构钢》规
定的20CrNiMoA钢材要求。
表1
元素 GB/T 3007 裂纹齿轮检测
c
0. 17~ 0. 23 0. 21
2.3金相显微组织分析
Si
0. 17~0. 37 0
裂纹齿轮化学成分光谱分析结果
Cr
1.1~1. 4 1.28
裂纹金相组织照片见图2，，
从图2可以看出裂
万方数据
Mn
0. 90~1. 20
1.08
Mo
(wt%)
P
0. 20~0. 30 0. 27
≤0.025 0.0026
≤0.025 0.008
作者简介：朱海英（1979—），3
江苏南通人，大专学历，助女，
理工程师，南京化工特种设备检验检测研究所总师办主管，