碳氮共渗后，磨削中产生裂纹

发布时间：2019-01-15 09:38:00 浏览：5416

零件碳氮共渗淬火热处理后，磨削过程中易产生磨削裂纹，尤其是端面更容易产生裂纹。裂纹的产生与组织残留奥氏体量、马氏体形态、磨削参数有关。

1.失效零件介绍

输入轴是变速箱内关键零件，细而长，台阶众多，工艺过程复杂，如图1所示。

图1

材料为20CrNiMoH，技术要求：热处理碳氮共渗淬火，渗层0.6～0.9mm，表面硬度52～60HRC。工艺路线：锻造→正火→粗加工→精加工→铣花键→碳氮共渗淬火→校直→磨削加工→探伤→装配。热处理采用可控气氛井式炉保护气氛加热。

热处理后渗层和硬度满足技术要求，但在后续磨削加工过程中出现裂纹具体如图2所示。

图2

2.失效分析

对输入轴进行检测，表面硬度58～60HRC，心部硬度30～35HRC，热处理后探伤无裂纹，说明零件在淬火没有问题，裂纹是后续加工过程中，磨削时产生的。磨削裂纹的形态可大致分为3种：①龟裂状。②平行条纹状。③与磨削方向呈90°垂直。

该裂纹属于第三种，分析原因：裂纹出现在两侧端头，碳氮共渗较充分的缘故（边缘易接收温度）而使其组织超标叠加，淬火时此处的变形量就*易形成磨削裂纹。同时磨削过程的磨削参数，也是造成磨削裂纹的原因。

3.改进措施

提高回火温度，由220℃提高到280℃，让淬火组织得到充分转变，减少组织内应力，回火后硬度在54～56HRC，减少磨削进给量，加大冷却液流量，后续加工磨削裂纹问题得以解决。

4.结语                                             

工件热处理碳氮共渗淬火，磨削裂纹出现与磨削进给速度、磨削进给量、砂轮粒数、冷却方式、残留奥氏体量及马氏体形态等条件有关。