Page 85 - 理化检验-物理分册2021年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202108016

齿轮轴表面发纹产生原因

鞠 芳,张婷婷,罗 婷,赵喜庆

( 凌源钢铁股份有限公司,凌源 122504 )
摘 要: 某 45 钢齿轮轴在热处理后的精车加工过程中发现齿轮轴表面有纵向分布的发纹。采
用宏观观察、 化学成分分析、 金相检验、 扫描电镜及能谱分析等方法对发纹产生的原因进行了分析。
结果表明: 该齿轮轴表面的发纹是由硫化物夹杂聚集导致的, 热处理过程中聚集的硫化物夹杂引起
齿轮轴应力集中, 产生沿夹杂物扩展的淬火裂纹, 并最终形成发纹。

关键词: 齿轮轴;发纹;夹杂物;淬火裂纹

中图分类号: TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 08-0069-03

HairCracksCausesontheSurfaceofGearShaft

JUFan g ZHANGTin g tin g LUOTin g ZHAOXi q in g

Lin gYuanIron & SteelCo Ltd Lin gy uan122504 China

Abstract : Inthefinishturnin gp rocessofa45steel g earshaftafterheattreatment , therewerelon g itudinal

haircracksonthesurfaceoftheg earshaft.Thecausesofthehaircrackswereanal y zedb ymeansofmacrosco p ic

observation , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hicexamination , scannin gelectron microsco p eandener gy

s p ectrumanal y sis.Theresultsshowthatthehaircracksonthesurfaceoftheg earshaft wascausedb ythe

accumulationofsulfideinclusions.Thesulfideinclusionsaccumulatedintheheattreatmentp rocesscausedstress

concentrationoftheg earshaft , resultedinq uenchin gcracksextendin galon gtheinclusionsandfinall yformedthe

haircracks.

Ke y words : earshaft ; haircrack ; inclusion ; q uenchin gcrack
g
45 钢为优质碳素结构钢, 硬度不高, 易切削加 存在多条肉眼可见的发纹, 沿轴向呈曲折锯齿状延

工, 调质处理后零件具有良好的综合力学性能, 可用 伸, 长 10~20mm 。
于生产 连 杆、 螺 栓、 齿 轮 和 轴 类 零 件。 某 厂 使 用

ϕ 180mm 的 45 钢生产打印机传送齿轮轴, 该齿轮
轴的生产工艺流程为: 下料 → 粗车 → 热处理( 淬火

860 ℃×90min , 油淬; 回火 500 ℃×120min ) → 精
车。在精车时发现齿轮轴表面上有多处纵向分布的
发纹。为查找发纹产生的原因, 笔者对其进行了一
系列检验和分析, 以期类似事故不再发生。
1 理化检验 图 1 齿轮轴表面发纹宏观形貌

Fi g .1 Marcomor p holo gy ofthehaircracksonthe
1.1 宏观观察 surfaceofthe g earshaft

缺陷齿轮轴宏观形貌如图 1 所示, 在齿轮轴处
1.2 化学成分分析
对缺陷齿轮轴进行化学成分分析, 结果见表 1 。
收稿日期: 2021-01-06

作者简介: 鞠 芳( 1984- ), 女, 工程师, 主要从事金属材料失效 可见 该 齿 轮 轴 的 化 学 成 分 满 足 GB / T699 — 2015

分析工作, 371488073@ qq .com 《 优质碳素结构钢》 对 45 钢的成分要求。
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