氮化齿轮断裂求助

magicmotor

我公司一个离子氮化齿轮，材料40CrNiMo，检测硬度700HV，层深0.5mm。
在使用过程中，其中一个齿牙断裂。造成端面擦伤。
如图：
据用户称，与之配对的主动齿轮，由于断裂碎屑造成齿面划伤
如图：
断裂下来的碎片
如图：



今天早上为这个还闹了一顿，先说说我的看法，各位再来批评我。
现象描述：
1.断裂碎片尺寸未知，断裂位置未知。
2.与之配对的主动齿轮为渗碳硬化，我个人认为齿面上的坑点应该是点蚀，而不是断裂碎屑在啮合时划伤齿面造成的。
3.用户（我们是零件供应商，供货给主机厂，主机厂再供货给用户），认为断裂可能原因为氮化层。当时生产时只提了表面硬度和层深要求，未提脆性、疏松、氮化物等级等要求。现在要求我们查另外一批生产试样的脆性、疏松、氮化物等级。
我个人的想法：
1.这种齿面断裂，失效分析是否应该先从以下入手？一工矿二设计三原材料。为何先不从分析实物入手，先找氮化的毛病？
2.当批问题的产品，查另外一批的 生产随炉试样的脆性、疏松、氮化物等级是否有可比性。
3.我接触热处理不到2年，请问各位老师离子氮化是否可能为裂纹萌生源？个人认为离子氮化后无马氏体相变，产品表面压应力高，基本不可能为裂纹源。若其疏松、氮化物、脆性导致真的萌生裂纹源，使用工矿和材料缺陷是否也有贡献？
4.用户猜测断裂原因为氮化层，为啥每次出问题都先找热处理？不找先找设计、不找工况、不找原材料？

默默

其实 装配工艺、使用过程也是关键，比如有没有超负荷使用等等，这方面也希望楼主关注！

zaig

从断口确认一下是疲劳断裂，还是脆性断裂，也可能是氮化造成基本硬度下降，强度不足，加上过载造成的，需要具体的分析，QQ1143064965。

qixiao9421

我刚解决这个问题 我们也是这样 发现的是对方调质，没有做好....裂纹方向与方式与你们在外观相同

塞上独行客

难道你们搞热处理的只检用户所提的要求？我想热处理也必然有自己的质量控制标准，作为用户去提自己不熟悉的过程要求，也不合适。感觉你有推卸责任的意思

es2004

1、设计强度有无经过计算？有可能是设计本身的问题
2、从照片看，不是点蚀。
表面硬度高，点蚀发生的几率就低。58HRC是分界点，这也是为什么大多数齿轮要求齿面硬度在58HRC以上的原因

3、其他的，建议从材料、预备热处理（调质）、氮化找找原因。如果确定与材料和热处理无关的话，再看看机加工、装配有无问题~~~

zhangcy2008

我感觉是调质出了问题，你检查一下中心硬度！

x448321335

qixiao9421 发表于 2010-8-28 09:21
我刚解决这个问题 我们也是这样 发现的是对方调质，没有做好....裂纹方向与方式与你们在外观相同

你好，我这边也发现一批次40Cr材料的产品软氮化后，出现裂纹，检测金相发现对方调质效果不好，评级有7级，且组织粗大，但是对裂纹产生的原因还是不清楚，请指教，谢谢！

热处理技师

选择材料进行离子氮化这个工艺就存在问题 ，看你的齿轮是变速齿轮，显然选择的齿轮，然后进行氮化是一种不负责的工艺。

cnszgong

热处理技师 发表于 2013-2-8 12:42
选择材料进行离子氮化这个工艺就存在问题 ，看你的齿轮是变速齿轮，显然选择的齿轮，然后进行氮化是一种不负 ...

赞同您的观点：这种齿轮其实应该选择低碳合金钢进行渗碳淬火比较合适。应该是材料选择和工艺设计不合理。