Page 79 - 理化检验-物理分册2022年第七期

周志超, 等: 某产线变速箱齿轮断裂原因

图 1 断裂齿轮宏观形貌
表 1 断裂齿轮化学成分 % 处的异常部位进行能谱( EDS ) 分析。齿轮断裂截面
质量分数 不同区域 SEM 形貌如图 2 所示, 发现存在大量非
项目
C Si Mn P S Ni 金属夹杂物。对非金属夹杂物进行 SEM 观察, 其
实测值 0.28 0.32 0.26 0.020 0.014 0.024 形貌如图 3 所示。用能谱仪对齿轮断裂截面进行分
析, 发现夹杂部位存在较高含量的氧和铝元素, 铝元
0.42~ 0.17~ 0.70~ ≤ ≤ ≤
标准值
0.50 0.37 1.00 0.035 0.035 0.250 素质量分数高达 32.79% , 说明在齿根处存在大量
以氧化铝为主的非金属夹杂物, 同时伴有硫化锰夹
1.3 扫描电镜及能谱分析 杂物。结合夹杂部位的元素分布面扫描结果分析,
在齿轮的断裂处取样, 并对其截面进行磨抛处
发现存在氧、 铝、 硫、 锰元素, 进一步确认了氧化铝及
理, 然后置于扫描电镜( SEM ) 下观察, 同时对断裂
硫化锰非金属夹杂物的存在( 见图 4 )。

图 2 齿轮断裂截面不同区域 SEM 形貌

图 3 齿轮断裂截面夹杂物 SEM 形貌
1.4 金相检验 1.5 硬度测试
在齿轮断 裂 截 面 处 取 样, 试 样 经 4% ( 体 积 分 在齿轮断裂截面处取样, 试样经磨抛后采用全
数) 硝酸酒精溶液侵蚀后, 在光学显微镜下进行显微 洛氏硬度计进行洛氏硬度试验, 依据 GB / T230.1 —

组织观察, 结果如图 5 所示。从图 5 可以看出: 轮齿 2018 《 金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分: 试验方

处存在大量粗大的魏氏体。 法》 进行试验, 试验力为 1.471kN , 试验结果如表 2
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