Page 71 - 理化检验-物理分册2022年第三期

谢文婷, 等: 某风电机组行星齿轮断齿原因

表 1 行星齿轮断裂齿的化学成分 于客户提供的技术要求, 完整齿近表面硬度和心部
质量分数 / % 硬度均符合客户提供的技术要求, 断裂齿表面渗碳
项目
C Si Mn P S Cr Mo Ni
淬火硬化层的深度符合客户提供的技术要求,完整
实测值 0.18 0.27 0.74 0.005 0.004 1.70 0.30 1.60
齿表面渗碳淬火硬化层深度略大于客户提供的技术
0.15~ ≤ 0.50~ ≤ ≤ 1.50~0.25~1.40~
标准值 要求上限值。
0.21 0.40 0.90 0.025 0.035 1.80 0.35 1.70
表 3 行星齿轮断裂齿和完整齿的表面渗碳淬火硬化层深度
项目 硬化层深度 / mm
断裂齿实测值 3.0 , 2.7
完整齿实测值 3.2 , 3.3
技术要求 2.5~3.0

图 2 行星齿轮完整齿表面回火的浸蚀试验结果 1.4 金相检验

轮完整齿齿面存在烧伤情况。 1.4.1 显微组织观察
1.3 硬度测试 在行星齿轮断裂齿和完整齿截面截取试样, 经镶
对行星齿轮断裂齿和完整齿的齿面硬度、 心部硬 嵌、 研磨、 抛光、 浸蚀后, 在金相显微镜下观察其表面

度以及齿面各位置的表面渗碳淬火硬化层深度进行 与心部的显微组织。依据 GB / T25744-2010 《 钢件

测试, 根据 GB / T1172-1999 《 黑色金属硬度及强度 渗碳淬火回火金相检验》 和 GB / T6394-2017 《 金属

换算值》 标准, 将洛氏硬度转换成布氏硬度, 测试结果 平均晶粒度测定方法》 标准对组织、 碳化物以及晶粒
见表2和表3 。 可知行星齿轮断裂齿近表面硬度略低 度进行评级。如图3所示: 行星齿轮断裂齿表面有明
表 2 行星齿轮断裂齿和完整齿的硬度 显烧伤痕迹, 断裂齿表面的马氏体组织为 3 级、 残余
项目 硬度 / HV1 奥氏体为2级、 碳化物为1级, 心部组织为1级, 晶粒
断裂齿近表面实测值 633 度为8.0级; 完整齿表面的马氏体组织为 2 级、 残余
断裂齿心部实测值 417 奥氏体为1级、 碳化物为1级, 心部组织为1级, 晶粒
完整齿近表面实测值 666 度为7.5级。行星齿轮断裂齿和完整齿的组织、 碳化
完整齿心部实测值 430 物以及晶粒度评级均满足客户提供的技术要求( 碳化
齿面技术要求 655~745 物不大于3级, 马氏体不大于 5 级, 残余奥氏体不大
心部技术要求 331~454 于4级, 心部组织不大于4级, 晶粒度不大于6级)。

图 3 行星齿轮断裂齿和完整齿不同位置的显微组织

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