盆角齿失效分析

why530

盆角齿型号：EQ153N4
材质：20CrMnTiH4
处理方法：渗碳淬火+回火
问题：使用一段时间后出现掉角现象即（盆齿外圆棱角处脱落后形成圆头，严重的出现整个齿顶脱落后形成非常光滑的圆顶；
如图

疑问：这算不算有效硬化层脱落，如果不是请赐教，如果是请老师们指明原因！！谢谢啦！！！

孤鸿踏雪

回复 1# why530


    遇到这种情况，首先要进行材质分析、金相分析及断口形貌分析。一般从热处理角度讲，要分析碳化物是否超级，马氏体组织粗大，渗层碳浓度及硬度梯度分布情况是否合理等。当然，因为盆角齿承受载荷较大，工况恶劣，渗层较深，在装配不当、使用不当时也会出现这种情况。
    坛子里的天天小非专家是失效分析的行家，希望他能够发表高见！

周建国

楼主，我觉得你要是有失效的图片，那就容易判别到底是什么原因引起的失效模式。。根据你的描述我觉得跟齿面塑变的缺陷有关，就是在传动配合中齿轮副在过大的应力作用下，因齿面材料的屈服而产生塑形流变，使齿面产生某种形式的塑形变形。。·它的主要特征是齿顶棱角和齿端飞边，齿顶被滚圆，接触面被压陷。。。和热处理有关系的是齿表面的硬度低，硬化层深度偏浅，心部硬度低所造成的，另外润滑不良，啮合不良等缺陷也会造成你所说的现象发生。

zhang

这是一个综合问题，周工已分析的很到位，使用一段时间后出现掉角现象和主动轮松动有很大的关系，除查热处理原因外，楼主应检查一下装配情况。

why530

感谢各位专家的指导，我会在各位专家的指导下进一步查明原因和结果，与大家共分享！！杨工提到“天天小非”专家是内行，期盼得到天天小非的指导！！！晚上我会把失效的图片传上来！

一路飞歌

在很多资料上有这样的失效分析，但大部分都是相互抄袭，很期盼楼主的图片和小非专家的论述，2、3楼说的很在理，期盼学习！

qingchuan65

2楼的杨工和3楼的周工分析得到位、全面，另外我补充一点：该材料20CrMnTiH4的淬透性怎样？耐弯曲疲劳及综合力学性能怎样？该系列牌号的材料用到EQ153盆齿上是否合适值得探讨。

周建国

回复 7# qingchuan65


    同意你的观点，153系列的产品如果用20CrMnTi系列的材质，不管其H值（4，5）是多少，都会对最终的使用失效带来影响。更何况主动轮和被动论都用同样的材质。

why530

再补充一点：像这样的情况发生的时间还有点讲究，一般都是出现在每年11月份渗碳淬火的产品，其他月份的很少出现，难道与热处理所处的环境也有关系？？？

会绑饼子

11月天气刚冷下来，暖气有没有上？是不是热加工后出炉空冷温度过低？还是要看分析照片的。组织是否有网、带超标？

会绑饼子

淬火油的温度控制是怎么做的？渗碳层深度、梯度是否合格？装配、使用是否有问题？

孤鸿踏雪

回复 7# qingchuan65


    根据《车辆齿轮用钢技术条件》（CGMA001—1：2004）要求，20CrMnTiH4的淬透性指标为J9=35~41HRC，J15=28~35HRC。

why530

回复 11# 会绑饼子


   车间没有暖气，淬火油温度有控温系统控制，温度保持在75-80度，渗层1.8-2.0，梯度没做过

周建国

我觉得齿轮表面出现贫碳或材料的淬透性的影响，最终导致轮齿表面的硬度偏低或心部硬度低，强度低。

husongping

心部硬度多少？感觉低于34HRC。提高心部硬度值得考虑。

jiangzhen

学过一滴滴切齿的工艺，请问最后研磨配合时候，大轮的接触区倒车面（就是凹面）的痕迹是不是偏上（偏齿顶方向）？如果是的可能是切齿状态不好，最终在使用过程中的受力不好，造成齿顶崩齿）可以考虑从动轴从新调整。
热处理方面可能不是很大，像这种低速被动齿轮一般转速不高的，心部强度差点关系不大，失效的主要因素还是接触区，本人做过格里森压机 格里森切齿机近15年。