汽车转向轴齿磨削裂纹产生的机理及预防措施

采用化学成分分析、显微组织分析、显微硬度测试相结合的方法,对汽车转向轴齿渗碳后磨削产生裂纹的原因进行了分析。结果表明:转向轴齿磨削过程中产生裂纹主要是因为齿面产生了严重的二次淬火烧伤和磨削烧伤,表层形成了二次淬火马氏体和回火屈氏体组织;磨削过程中所产生的热应力和材料相变所产生的组织应力使齿面呈现拉应力状态,当局部应力超过了材料的抗拉强度时,磨削表面就会出现裂纹。对转向轴齿热处理工艺、磨削工艺参数进行了调整,避免了磨削裂纹的产生,根据液压助力转向系统齿轮齿条的啮合原理,提出了转向轴齿齿根不进行磨削的齿轮加工设计思路。

过冷奥氏体等温转变在转向轴齿预先热处理中的应用

采用理论分析和实验研究相结合的方法,对转向轴齿在预先热处理中存在金相组织不稳定和硬度分布不均匀的现象进行了研究。结果表明:过冷奥氏体在转变过程中的冷却速度、转变温度、转变时间等技术参数是决定其组织和性能的关键。根据过冷奥氏体等温转变过程中奥氏体分解的原理和机制,借助于可以控制风量大小、吹风时间的风冷室来控制其冷却速度,冷却结束后放入等温炉进行等温组织转变。最终得到了均匀分布的F+P显微组织,实现了轴齿锻件金相组织1~2级、同批次不同转向轴齿的硬度差值小于10 HB的技术指标,为后期渗碳淬火过程中减小齿轮的热处理变形提供了技术保障。

转向齿扇摇臂轴断裂分析

通过金相检验 ,扫描电镜等测试手段对转向齿扇摇臂轴断裂原因进行分析。结果表明 ,由于在淬火加热保温过程中 ,保护气氛中的氢渗入零件表面 ,零件装配后因承受拉应力而引起氢致延迟断裂。

某转向齿扇摇臂轴断齿失效分析

通过对化学成分、金相组织及渗碳层显微硬度的检测,结合断口形貌观察,分析了某转向齿扇摇臂轴齿轮断齿的原因。结果表明:扇形锥齿轮齿根槽角处的刀痕和折叠等加工缺陷,导致齿根部位产生应力集中,是断齿的主要原因;而齿轮渗碳层的高碳势稍有过热组织促进了轮齿的疲劳断裂。