2011主動(dòng)錐齒是汽車上的重要零件，工件材料為20CrMnTi鋼，它在工作過(guò)程中要承受巨大的摩擦力，為此錐齒輪一般要求具有高的硬度、耐磨性和使用壽命。錐齒輪一般都采用高頻加熱設(shè)備進(jìn)行淬火熱處理，但是，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，4.6%的齒輪發(fā)現(xiàn)縱向裂紋。

檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，齒輪化學(xué)成分中鈦含量偏[w(Ti)=0.048%，低倍組織、正火組織正常；裂紋檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，裂紋均為縱向直線狀，平行于軸線，貫穿軸頸和花鍵部位，各齒輪裂紋數(shù)量為1-2條不等。金相組織為馬氏體(6級(jí))+殘留奧氏體(6級(jí))+碳化物5級(jí)；花鍵鍍銅部位裂紋處組織為粗大板條狀馬氏體；裂紋延伸走向呈沿晶解理混合花樣形貌。

分析認(rèn)為，齒輪淬火后產(chǎn)生縱向裂紋是由于切向拉應(yīng)力造成的。檢驗(yàn)和對(duì)比試驗(yàn)均表明，材料鈦含量低是工件淬火后產(chǎn)生縱向裂紋的主要原因之一。由于鈦含量偏低，使奧氏體晶粒粗化，導(dǎo)致工件淬火后形成粗大馬氏體組織，使其斷裂強(qiáng)度下降。同時(shí)，因鈦含量降低，奧氏體晶粒粗化，工件淬透性提高，使花鍵部位應(yīng)力分布改變。開裂齒輪花鍵部位淬透，花鍵表面呈拉應(yīng)力狀態(tài)。另一方面，花鍵槽根部產(chǎn)生應(yīng)力集中，裂紋極易在該處尖角部位產(chǎn)生和擴(kuò)展。宏觀檢驗(yàn)表明，所有裂紋都經(jīng)過(guò)花鍵根部尖角處，并由此處發(fā)展形成縱向裂紋。裂紋產(chǎn)生和發(fā)展的另一重要因素是采用高頻加熱設(shè)備進(jìn)行回火時(shí)，回火不及時(shí)和不充分，以及退銅時(shí)應(yīng)力腐蝕造成退銅中產(chǎn)生齒輪裂紋。

對(duì)比試驗(yàn)表明，齒輪產(chǎn)生裂紋的條件是：工件未回火或回火不充分，工件長(zhǎng)時(shí)間停留，齒輪電解退銅時(shí)間長(zhǎng)，因內(nèi)應(yīng)力作用出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕，由于低鈦含量齒輪本身的應(yīng)力集中和花鍵槽根部萌生裂紋快速擴(kuò)展造成工件退銅時(shí)突然開裂。

根據(jù)以上分析，提出防止齒輪裂紋措施如下：

(1)用高頻加熱設(shè)備進(jìn)行淬火時(shí)，我們應(yīng)降低齒輪淬火加熱溫度。

(2)及時(shí)充分回火處理。

(3)嚴(yán)格退銅處理工藝，控制退銅工藝參數(shù)等。

(4)原材料嚴(yán)格把關(guān)，防止鈦含量低等缺陷。

錐齒輪作為汽車上的重要零件，其熱處理質(zhì)量對(duì)汽車的整體運(yùn)行起著重要的作用。本文簡(jiǎn)單分析了裂紋產(chǎn)生的原因，并提出來(lái)了一些防止措施，希望我們大家在對(duì)齒輪進(jìn)行熱處理時(shí)，能綜合多方面因素，盡量減少缺陷的產(chǎn)生。