1.3 化学成分分析
依据标准GB/T3077—2015《合金结构钢》,采 用真空直读光谱仪对齿轮轴材料进行化学成分分 析,结果符合标准要求(见表1)。
1.4 硬度测试 在断齿处截取试样,并对其进行硬度测试。从 齿顶测得齿面硬度为52~54HRC,从齿轮齿面中 心线 与 齿 根 圆 相 交 处 测 得 心 部 硬 度 为 27~ 32HRC,均比技术要求的硬度低。
1.5 金相检验
通过金相检验测得断口处渗碳层厚度约为 1.02mm(见 图 5),满 足 技 术 要 求。按 照 GB/T 25744—2010《钢件渗碳淬火回火金相检验》对渗碳 层进行评级,可得渗碳层马氏体级别为4级,残余奥 氏体级别为4级,经过腐蚀后试样碳化物级别为 3级。按照JB/T6141.3—1992《重载齿轮 渗碳金 相检验》判断(马氏体、残余奥氏体、心部组织不大于 4级,碳化物不大于3级),渗碳层组织满足要求。 心部组织评级主要依据的是低碳马氏体与块状铁素 体的形态与分布,允许有贝氏体,观测位置为齿宽中 心线与齿根圆相交处,发现心部组织主要为粒状贝 氏体 少量索氏体 块状铁素体(见图6),未观测 到低碳马氏体,无法评级。同时,在齿根断裂处发现 渗碳层有脱碳痕迹,有大量块状铁素体 珠光体(见 图7)。由多个断齿的金相检验结果可知,部分断齿 同样存在脱碳现象。
1.6 渗碳层厚度测量(显微硬度法)
采用显微硬度法对渗碳层厚度进行测量,其心 部硬度为550HV 处到表面的距离为渗碳层的厚 度。经过 测 量 非 脱 碳 区 域 发 现,渗 碳 层 厚 度 为 0.56mm(见图8),不满足技术要求,比金相检验测得的渗碳层厚度低近50%,这说明金相检验法测量 渗碳层厚度存在局限性。对图7中的脱碳层进行硬 度测试,发现硬度较低,并且相邻区域的硬度同样低 于550HV(见图9)。
