关于20CrMnTi大齿轮的裂纹和变形的原因

wolfchaser

大家好：
我是刚学校出来的大学生，现在一家齿轮厂工作，厂长说现在面临的难题是，20CrMnTi大齿轮的裂纹和变形，关于其原因还请各位高手多多指点！

[ 本帖最后由 sdust 于 2008-6-27 12:14 编辑 ]

察哈尔汗

看来领导对楼主期望很高啊！
大齿轮的裂纹？是直齿、斜齿、还是伞齿？
淬火之后有无磨齿、珩齿？
其淬火工艺是什么？渗碳淬火还是渗后加工再淬火？
是整体淬火？压淬，还是感应（单齿还是整体）淬火？
楼主将工艺过程说得尽量详细点，论坛内热心的高手很多，一定会帮助您的。

wolfchaser

要求硬度HRC58。
大齿轮的裂纹直齿、斜齿均有。
滚齿完了之后，渗碳-淬火-回火-时效，然后再去磨齿，磨齿是最后一道工序。

热处理工艺：
渗碳 920
淬火 790 150min 160度硝盐全冷
再做深冷
然后回火　180度　保温6h
最后低温时效　160度油槽8h　空冷

整体淬火。

周建国

是淬火后就有裂纹还是磨削的时候i出现的裂纹？

周建国

还有把产品的预备热处理工艺和渗碳工艺介绍一下。总之是越详细越好。

wolfchaser

裂纹是磨齿时候出现的，变形是在热处理之后就可以考到。
老大预备热处理工艺是指什么，淬火前的回火或者正火吗？这个我不清楚，等我去公司问问。
渗碳 920
因为我们是齿轮厂，拿到人家热处理厂做的，所以具体渗碳工艺不得而知，只晓得HRC59
S:1.3-1.7 　丙酮流量　1-1.4l/h

学徒

那么你们的齿轮回来做金相了吗?是不是残余A太多了?磨加工变成M就裂了

周建国

齿轮类的产品如果预备热处理不规范，或不合理会导致产品渗碳后的变形度加大。有条件的用等温正火处理或铣齿加工后渗碳前进行一次去除应力的回火。。。。。如果渗碳工艺不合理可能导致碳化物级别或残余奥氏体级别超差。回火工艺时间过短，温度过低应力消除不彻底，这些都会照成进行后续的磨削工艺时产生裂纹的倾向。。。。。渗碳淬火后要磨削的产品最好建议采用强力喷丸处理，增加产品的表面压应力对磨削裂纹的防止都有至关重要的作用。。。。如果渗碳，淬火，回火，工艺正常则要找磨削工艺方面是否规范，如：过量磨削，冷却不足，砂轮的锋利程度，砂轮的材质硬度都会对裂纹的产生具有直接的关系。

低调的温度

什么时候产生的裂纹、？什么形状的裂纹？

霜月

从你提供的工艺来看，淬火温度790℃，160℃硝盐冷却，变形应该比较小，深冷处理降低了残奥量，两次回火，磨裂的倾向性也比较小。如果有裂纹，会不会是在冷处理时产生？
变形的影响因素较多，对楼主的产品来说，材料控制、坯件的预处理产品装放方式可能是关键。

frake20cn

做个记号。。。
我们厂也碰见过，基本都是因为回火时间不足造成的，重新补充回火基本就能解决了。。
不过看楼主的工艺，比我们的还要全面，是不是可以从原材料，锻件上的质量上考虑呢？？

study

具体希望热处理厂做到
渗碳后，采取正火处理，也可以采取渗碳出炉后强风冷却
然后用650保温3小时回火，要有保护，防止脱碳
最后790保温90分钟左右淬火，180回火

359182146

11111111111111

359182146

1111111111111111111 :lol

512

查表面碳势没有？另外，磨削时进刀量是否过大，冷却液是否有问题？

喜欢上岸的鱼

我们也出现磨过后发现有裂纹了，，滲碳＋回火＋淬火＋回火，完成后探伤没有问题，后来加长了回火保温时间，也在磨到一定尺寸加道回火，再往下磨，再回火，情况就好多了，记得磨削时进给量不要太大，砂轮的型号也有关系的，

热处理技师

我们曾经做过齿轮渗碳淬火没有一次淬火裂纹，采用得工艺没有这样高温度，冷却是油，你试验以后就知道我们使用日本得工艺是多么安全了。

NEWAGE

楼主的问题基本上就是磨削裂纹的问题。
磨削裂纹的产生跟以下因素有关：
一、零件的材料问题
1、零件未回火或回火不足，有大量淬火态的马氏体。淬火态马氏体强度高，脆性大，对磨削拉应力敏感，容易产生磨削裂纹；
2、零件残余奥氏体量较大，在45%以上。残余奥氏体不稳定，极易转化为淬火马氏体，对磨削裂纹的影响同上。
3、网状碳化物，碳化物是脆性相，对磨削拉应力敏感容易产生磨削裂纹。网状碳化物造成的磨削裂纹为龟裂状。
二、磨削工艺
1、进刀量  进刀量过大，将产生大量的磨削热及磨削拉应力，磨削热使零件组织回火（即烧伤），降低材料强度，当材料表面强度小于磨削拉应力时，磨削裂纹即产生。
2、工作台或砂轮往复速度  工作台或砂轮往复速度越快，越有利于磨削热的散发，最不利的是砂轮停留不动，将导致大量磨削热积聚，容易烧伤及产生裂纹。
3、冷却液  冷却液老化或选择不当或喷液系统有问题，达不到冷却要求，磨削区的磨削热无法及时带走，即产生磨削烧伤甚至磨削裂纹。
4、砂轮  砂轮硬度过高或砂轮不及时修整变钝，容易产生磨削热及较大的磨削应力，不利于控制磨削烧伤及磨削裂纹。
三、综合原因
这一点跟热处理及磨削工艺都有关系，就是零件的变形问题。零件变形后，比如齿轮的公法线方向变形，按无变形或变形小的情况确定的进刀量，齿轮较大的变形将导致实际磨削时某一单边齿面进刀量很大，从而产生磨削烧伤甚至磨削裂纹。这种情况要求磨前检测零件的变形情况，根据变形大小调整合理的进刀量。
     从楼主提供的情况看，楼主的齿轮磨削裂纹问题，其产生原因基本可排除材料的问题。可从齿形变形及磨削工艺方面考虑解决方法。磨齿时首件工件建议做磨削烧伤试验，以避免磨削工艺不当造成的批量报废。

ctyan111

楼上的说的不错，是磨削裂纹。我估计你们厂磨齿的冷却剂有问题，多花点钱买好点的冷却剂吧。实际上，热处理方面控制磨削裂纹比较简单，冷加工方面就要复杂一些，毕竟热处理变形不可能是一致的，，磨齿前一定要测量尺寸，根据尺寸确定磨削参数。还有试验一定要亲自做，这样才能有可靠的数据。

chinesewx

我觉得18楼说的真好，另外浇铸过程中型砂含水，或铸模不当等会不会造成裂纹呢？