齿圈感应淬火裂纹问题

袜子自己洗

各位专家，我单位处理的风电齿圈在感应淬火后齿根处出现裂纹，该齿圈材料为42CrMo，层深要求2.8-3.8mm，齿面硬度要求53-58HRC，预备热处理为正火，粗车后经调质处理到半精车，感应淬火前经去应力回火处理，第一次发现两只齿轮在磨齿前均在齿根处出现裂纹，裂纹有继续扩展趋势，后经检验齿轮轮齿两侧硬化层分布不均，经调整后重新淬火处理，两侧硬化层分布均匀，但后续仍然有三只齿轮出现裂纹，其中一只淬火后开裂，另外两只在磨齿前开裂。垂直裂纹取样进行金相检查，其非金属夹杂物级别为：A1、D1，基体组织为回火索氏体+少量条块状铁素体，晶粒度级别约为7级，带状组织级别约为2级。感应淬火层表面组织为回火马氏体，晶粒度约为7级，距表面约1.5mm处的组织为回火马氏体，晶粒度约为9级，感应层表层组织晶粒度略高于内部，裂纹深约4mm，头部尖细呈沿晶分布，腔内未见氧化填充物，裂纹两侧未见内氧化等缺陷；腐蚀后裂纹两侧组织为回火马氏体，未见氧化脱碳现象，裂纹垂直于带状方向，且裂纹只在感应层分布。
齿轮逐齿淬火，淬火液为水溶性淬火液，浓度13%，温度30摄氏度，齿轮偶发性出现裂纹，大概比率4%，因为齿轮较大，整个感应时间大概4.5小时，为了避免应力开裂，我们目前采取隔齿淬火工艺，利用余热对附近轮齿进行轻回火处理，感应淬火完后都在2h以内进行180摄氏度回火处理约6小时，请教各位专家，目前我们的工艺存在哪些问题，还需要从哪些方面进行改进，感谢各位专家！

txljh8

可以简介正火、调质、回火、感应淬火参数吗

LINFH

具体的你都分析了，你应该对裂纹的工件加工时间确认一下，就是说是否是延时回火造成的裂纹。看看规律，是否由于加工过程中，工件变形造成加工区域感应器间隙减小造成的，不过感应器上似乎应该有激光扫描装置，确定间隙，会自动调整。看你检测设备都不错，感应淬火设备也差不到那里去，应该是一线品牌。裂纹的形状似乎就是感应加工过程中出现的裂纹。在能保证硬度的情况下，提高淬火液浓度及温度，或者适当减少流量（注意不要预热过回火）

277561003

不知道你用的淬火液是什么牌子的，仔细再看下说明书，42CrMo用13%的浓度不高，天气渐渐凉了，会有变化的。从你分析的结果好像也没设么大问题，类似你这种小几率开裂的情况我也遇到过好多次，淬火温度不高的情况下，很有可能就是淬火液浓度和温度偏低了。一点拙见，仅供参考。

LINFH

具体的你都分析了，你应该对裂纹的工件加工时间确认一下，就是说是否是延时回火造成的裂纹。看看规律，是否由于加工过程中，工件变形造成加工区域感应器间隙减小造成的，不过感应器上似乎应该有激光扫描装置，确定间隙，会自动调整。看你检测设备都不错，感应淬火设备也差不到那里去，应该是一线品牌。裂纹的形状似乎就是感应加工过程中出现的裂纹。在能保证硬度的情况下，提高淬火液浓度及温度，或者适当减少流量（注意不要预(余）热过回火）

gongan2008

齿根明显温度较高，感应器需要改进。

mvp

齿根处的深度要求多少？建议在满足要求的情况下，降低齿根的深度。。。

wuchengwei

1、检查调质时是否有淬火裂纹。2、检查感应淬火是否有淬火裂纹。3、检查裂纹是否是磨加工裂纹。感应淬火裂纹只有调整淬火液及感应线圈。

nmgxaaa

“其中一只淬火后开裂，另外两只在磨齿前开裂”，磨齿前开裂是指淬火后全检时没开裂吗，开裂处的金相能给个400x的吗，感应器的照片也来张，如果有加热时的照片就更好了

scqlww

建议1提高淬火液的浓度
    2缩短淬火后进入回火的间歇时间

风居士

水淬是比较容易裂的，4%不算高了。或者是因为机加后没去应力？请教下你们是如何做到淬硬层沿齿形分布的？

xahaug

问题应该处在去应力回火步骤，原因：通过查看裂纹照片，发现裂纹边沿菱角尖锐，无过烧氧化，所以确定属于应力开裂。
建议提高去应力温度或延长时间，淬火前采用感应淬火线圈预热带温淬火。
这只是我的一些看法，因为我有个客户采用EFD的设备和你的情况一样，现在还没解决，他们最大干2.6米的齿轮。

kayi0516

应力开裂，淬多深裂多深。注意控制齿根淬硬层深度。

dchj0532

工件挺大的，损失也挺大啊，问下淬火冷却方法，喷淋吗？？

tlx322

楼主一直未再现身，能否提供一些裂纹附件（表面）的硬度，以及层深，个人观点是不见得是冷却快了，反倒是冷却慢了。

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txljh8 发表于 2014-11-20 18:16
可以简介正火、调质、回火、感应淬火参数吗

930奥氏体化大概五六个小时，空冷，没有高温回火，调质在860保温淬火，高温回火调整硬度至280-320HB，感应为逐齿淬火，功率约60KW，喷淋，其它参数在帖子里已经详述。

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LINFH 发表于 2014-11-21 07:41
具体的你都分析了，你应该对裂纹的工件加工时间确认一下，就是说是否是延时回火造成的裂纹。看看规律，是否 ...

感谢郝工，设备是全进口的EFD感应机床，的确有激光扫面，感应器与齿面间隙能够自动校正。我们目前一般是在磨齿后进行探伤，所以具体在哪道工序出现裂纹还不能确定，目前齿轮停工，不敢再生产。郝工看到齿轮端面一圈孔，这些孔是在感应淬火后才加工的，钻孔所造成的应力是否会引发裂纹？另外裂纹全部出现在齿根处，这应该是最明显的规律，说明齿根处拉应力已超过材料本身抗拉强度，应力在齿根处集中，但喷淋方式齿根处淬火烈度肯定是小于齿面的，是否有可能是齿根处淬火烈度不够才引发的裂纹？另外，请教郝工，不能预热淬火的原因是什么？

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gongan2008 发表于 2014-11-21 10:32
齿根明显温度较高，感应器需要改进。

请教一下如何得出齿根处温度过高？

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mvp 发表于 2014-11-21 15:46
齿根处的深度要求多少？建议在满足要求的情况下，降低齿根的深度。。。

齿根处层深要求是齿面硬度的70%

袜子自己洗

277561003 发表于 2014-11-21 08:46
不知道你用的淬火液是什么牌子的，仔细再看下说明书，42CrMo用13%的浓度不高，天气渐渐凉了，会有变化的。从 ...

我们在7月份的时候也裂过，淬火液的浓度和温度全都是按照厂家的指导意见来调整的，在生产其它齿轮时就没有问题，可能跟该齿轮结构也有关系。