Page 73 - 理化检验-物理分册2023年第七期

张 健: 20Cr13钢主动齿轮断裂原因

[ 2 ] 样进行面扫描, 结果如图7所示。由图7可知: 晶界
体, 为组织过热的特征 ; 黑色带状组织为凹坑缺陷,
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并沿晶界深入基体, 为组织晶界过烧重熔的特征 ; 凹 析出的铁素体和凹坑内的颗粒状组织都有明显的
坑中的白色块状组织为球形颗粒状组织。 Cr元素偏聚痕迹, 说明凹坑内的颗粒为析出铁素体
为进一步分析晶界凹坑附近的组织, 对金相试 重熔后的组织。

图5 断口的SEM 形貌

图6 金相试样的SEM 形貌

图7 金相试样的面扫描结果
材料的耐腐蚀性下降。正常情况下, 20Cr13钢调质
2 综合分析
后的组织应为索氏体 [ 3 ] , 但是该主动齿轮的组织为
由上述理化检验结果可知: 主动齿轮存在过热 球化 珠 光 体, 为 退 火 组 织, 强 度 低 于 索 氏 体。
和过烧组织, 基体中主要为过热组织, 过烧组织在基 20Cr13钢淬透性很强, 空冷即可得到马氏体 [ 4 ] , 退

体中呈点状分布。晶界析出铁素体是过热的特征, δ 火的冷却速率较快时, 硬度能达到 20HRC 以上。

铁素体是硬脆相, 会降低材料强度; 晶界上有凹坑, 如果回火温度过高( 约750℃ ), 可能形成球化珠光
凹坑内的铁素体呈不规则球状, 是过烧的特征。过 体 [ 5 ] , 硬度也能控制在20HRC 以上。目前难以区

烧会导致晶界发生融化并形成凹坑, 重熔结晶产生 分零件中球化珠光体是退火形成还是回火温度高导
铁素体; 过烧会导致晶界结合力丧失, 使其发生沿晶 致, 但未能形成索氏体, 说明其热处理工艺控制不
断裂, 在晶界上的 δ铁素体带发生解理断裂。过热 当, 组织不良。
导致Cr元素在晶界偏聚, 晶粒内Cr元素含量不足, ( 下转第60页)
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