第34卷第3期 2013年6月
，失效分析，
热处理技术与装备
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
精锻齿轮模具失效分析王晓辉，边翊金康陈东
Vol. 34,No.3 Jun,2013
（1.机械科学研究总院先进制造技术研究中心，先进成形技术与装备国家重点实验室，北京100083；
2.北京机电研究所，北京10083）
摘要：通过成分分析、硬度测试和金相观察等手段对齿轮精锻模具进行失效分析，该模具失效形式为热疫劳失效，表现为齿顶龟裂、开裂和磨损。模具表面发生回火软化，金相观察发现该精锻模存在严重带状组织和热处理组织不均匀现象，机械性能下降。可采用高温扩散处理、多向锻造和超细化正火处理，减少因带状组织产生的各向异性；通过严格控制热处理工艺，保证模具得到良好组织，提高模具使用寿命。
关键词：精锻模；热疲劳；带状组织
中图分类号：TG316.1*92文献标志码：A文章编号：1673-4971(2013)03-0044-04
Failure Analysis on Precision Forging Die of Gears
WANG Xiao-hui',BIAN Yi2,JIN Kang',CHEN Dong
(1. State Key Laboratory for Advanced Forming Technology &Equipment ,Advanced Manufacture Technology Center
China Academy of Machinery Science & Teconology,Beijing 100083,China;2.Beijing Research Institute
of Mechanical & Electrical Technology ,Beijing 100083,China)
Abstract: Failure of precision forging die is analysed by composition analysis, hardness test and metallo graphic observation etc. The main failure mode is thermal fatigue that shows of chap,cracking and wear on the teeth tip. Temper softening happenes on the surface of die and the serious banded structure and non-u-niform microstructure are found by metallographic observation,thus its mechanical properties decrease. An-nuaeanosniaeadaaonaraieasaenaenedon directional forging and superfine normalization. Heat treatment process should strictly be controlled to gain good microstructure and increase service life.
Key words:precision forging die;thermal fatigue;banded structure
齿轮精锻是少无切削工艺中难度较大的技术之，首先是齿轮各部位的不均匀变形，增加了模具制造的难度。另外由于齿轮精锻后其齿面不再加工，精度要求比较高，周齿跳动量只允许在0.15mm以内，这无疑对模具材料提出了更高的要求。齿形凹模是锥齿轮精锻成形最关键的零件，它的精度决定
收稿日期：2012-11-25
锥齿轮锻件的精度1-3)]。凹模在服役过程中，型腔表面由于与炽热锻件接触经常加热到600~650℃，而且每锻一件又需要对模具型腔冷却，以及锻造时所产生的冲击载荷，导致模具很快产生热疲劳裂纹、热磨损以及早期开裂等形式失效。
某齿轮精锻厂家在生产过程中，使用同一模具的成型件齿轮总是因精度不够，表面质量差，达不到
作者简介：王晓辉（1984-），女，工程师，从事金属材料及失效分析研究。
联系电话：13811568755;E-mail:wxhui09@yahoo.cn
基金项目1："高档数控机床与基础制造装备"科技重大专项(2011ZX04001-071-4) 万方数据