Page 79 - 理化检验-物理分册2023年第十期

杨 娥, 等: 20CrMnTi 钢齿轮锻件表面缺陷产生原因

表1 20CrMnTi 钢齿轮的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Mn Si Cr P S Cu Ni Mo Ti
实测值 0.21 1.02 0.28 1.18 0.012 0.003 0.05 0.04 0.01 0.07
标准值 0.17~0.23 0.80~1.10 0.17~0.37 1.00~1.30 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.10 0.04~0.10

基体有明显分界线, 但边界不规则, 基体呈白亮色, 毛坯表面是否车削, 缺陷部位显微组织形貌特征一
缺陷内可见黑灰色异物( 见图2 )。未车削毛坯的缺 致。黑灰色物质主要有两种深色颗粒, 采用能谱仪
陷与基体分界线不明显, 基体为浅灰色, 缺陷与基体 对其成分进行分析, 两种深色颗粒主要成分分别为
交界部位呈现黑灰色, 缺陷中间由于电荷积累而呈 氧化铝、 铝硅氧化物( 见图4 )。
现白亮色( 见图 3 )。将缺陷部位进一步放大, 无论

图2 车削后齿轮毛坯表面缺陷SEM 形貌

图3 车削前齿轮毛坯表面缺陷SEM 形貌

图4 缺陷处异物SEM 形貌及能谱分析结果
为进一步验证缺陷的来源, 对电阻加热炉进行 粒, 分别为氧化铝、 铝硅氧化物( 见图5 )。
检查, 发现大量剥落的耐火材料颗粒, 随机选取部分 沿缺陷边缘剖开制备试样, 研磨、 抛光缺陷截
颗粒, 将这些颗粒进行冷镶嵌、 研磨、 抛光、 表面喷碳 面, 将试样置于扫描电镜下观察, 结果如图6所示。
处理, 再置于扫描电镜下观察, 可见不同颜色的颗 由图 6 可知: 缺陷呈“ U ” 形凹坑状, 凹坑与基体边缘
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