20crmnti齒輪軸斷裂原因分析(加翻譯版)

1、20CrMnTiH20CrMnTiH齒輪軸斷裂原因分析齒輪軸斷裂原因分析劉健陳宏豫，寇志賢李春玉（承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰炯夹g(shù)處，河北興隆067201）摘要：采取宏觀形貌分析、化學(xué)成分分析、金相分析等手段對(duì)20CrMnTi齒輪軸斷裂原因分析，結(jié)果表明，熱處理后基體強(qiáng)度偏低和相對(duì)于承載能力而言工作應(yīng)力較大是導(dǎo)致齒輪軸發(fā)生快速脆性斷裂的主要原因。關(guān)鍵詞：齒輪軸、斷裂分析、組織20CrMnTiH20CrMnTiHGearGearAxleAxle

2、BreakBreakAnalysisAnalysisofofCausesCausesLIUJianCHENHongyuKOUZhixinLiChunyu(Chengdelongspecialsteelco.Ltd.TechnicalDepartmentHebeiXinglong067201)Abstract:Abstract:Inthisarticleusemacromphologyanalysischemicalanalysismic

3、rostructureanalysisbymeansofthegearshaft20CrMnTiFailureAnalysis，Lastshowthematrixstrengthafterheattreatmentrelativetothecarryingcapacityoflowwkstressintermsoflargergearshaftleadingtothemainreasonofrapidbrittlefracture.Ke

4、yKeywds:wds:GearGearshaftshaftFractureFractureAnalysisAnalysisganizationganization某公司用20CrMnTiH作為農(nóng)用三輪車變速箱上的四輪曲軸齒輪主選材，安裝該批齒輪軸的三輪車發(fā)生多起斷軸現(xiàn)象，斷軸時(shí)行使時(shí)間大約100小時(shí)。齒輪軸加工工藝：圓鋼（直徑為φ45mm）經(jīng)冷剪下料反射爐加熱模鍛正火機(jī)加工滲碳淬火180200℃回火噴砂磨加工（花鍵外圓）尺寸檢驗(yàn)合格發(fā)

5、貨。設(shè)計(jì)齒輪軸滲碳硬化層厚度0.61.0mm齒面硬度5864HRC，心部組織硬度3340HRC。1試樣的制備及試驗(yàn)方法對(duì)發(fā)生斷裂的齒輪軸線切割取樣，宏觀檢測(cè)端口表面形狀，進(jìn)行力學(xué)性能、化學(xué)成分和金相組織分析，找出發(fā)生斷裂的原因。2試驗(yàn)結(jié)果分析2.1斷裂齒輪軸成分分析化學(xué)成分見表1表1材料化學(xué)成分分析結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)照（W%）Tab1Chemicalcompositionanalysiscontrolstardrequirements（W

6、%）CSiMnPSCrNiCuTi四軸0.210.240.880.0200.0121.070.0220.0140.05920CrMnTiH標(biāo)準(zhǔn)0.170.230.170.370.801.15≤0.035≤0.0351.001.35≤0.30≤0.250.040.10由表1看出：斷裂齒輪軸的化學(xué)成份符合GBT52162004中對(duì)20CrMnTiH鋼的規(guī)范要求。擴(kuò)展區(qū)為穿晶解理斷口1000圖2齒輪軸微觀斷口分析Fig2Microfractu

7、reofthegearshaft2.5斷裂齒輪軸組織分析2.5.1低倍組織斷口附近截取并制備橫截面低倍試樣，觀察的低倍組織形貌如圖3所示，參考GBT197901對(duì)低倍組織缺陷進(jìn)行評(píng)級(jí)，齒輪軸中心疏松1.5級(jí)，有輕微枝晶偏析，未見明顯的錠型偏析或點(diǎn)狀偏析，也未見裂紋、殘余縮孔等其他低倍組織缺陷。圖3齒輪軸低倍組織分析Fig3Lowmagnificationofthegearshaft2.5.2金相組織及顯微維氏硬度在與斷裂面相對(duì)稱一側(cè)同等