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利用蔡司扫描电镜分析20CrMnTiH2太阳轮失效齿淬火裂纹疲劳剥落

2014-4-28 15:39| 发布者: 娜美| 查看: 953| 评论: 0|来自: 中国电镜网

摘要: 利用蔡司扫描电镜分析20CrMnTiH2太阳轮失效齿淬火裂纹疲劳剥落 概况 装载机驱动桥减速器太阳轮在使用中发生断齿失效,这个太阳轮齿轮钢种为20CrMnTiH2,经920℃渗碳860℃淬火处理。使用蔡司EVO 18扫描电镜和牛津 X-M ...

利用蔡司扫描电镜分析20CrMnTiH2太阳轮失效齿淬火裂纹疲劳剥落

 

概况

装载机驱动桥减速器太阳轮在使用中发生断齿失效,这个太阳轮齿轮钢种为20CrMnTiH2,920渗碳860淬火处理。使用蔡司EVO 18扫描电镜和牛津 X-Max 20X射线能谱仪对断口进行观察与分析,结果如下:

微观特征:

1 20CrMnTiH2太阳轮失效齿断口形貌


2 20CrMnTiH2太阳轮失效齿剥落断口表面疲劳扩展辉文形貌


3  20CrMnTiH2太阳轮失效齿剥落断口表面疲劳扩展辉纹放大30倍形貌


4  20CrMnTiH2太阳轮失效齿剥落断口表面疲劳扩展辉纹放大500倍形貌

    表面疲劳扩展辉纹在扩展中受到上下两个面的严重磨损,便面十分光滑,已经失去原有的断裂特征。

   

5  20CrMnTiH2太阳轮失效齿剥落断口的边界出现的即将剥落的二次裂纹形貌。


6  20CrMnTiH2太阳轮失效齿剥落断口的边界出现的即将剥落的二次裂纹形貌。


    

7  20CrMnTiH2太阳轮失效齿裂纹源淬火裂纹沿晶断裂形貌。


    

8  20CrMnTiH2太阳轮失效齿裂纹源淬火裂纹沿晶断裂放大形貌。


9  20CrMnTiH2太阳轮失效齿裂纹源淬火裂纹沿晶断裂放大1500倍形貌。


分析判断

在齿的侧面出现接触疲劳裂纹扩展造成的密集分布的金属剥落坑,形成点蚀,在其右面有一表面光滑的大面积剥落坑。在剥落坑的背面出现明显的塑性变形失效,是在重载荷作用下表面屈服所造成的表面变形特征。

剥落坑表面疲劳扩展辉纹在扩展中受到上下两个面的严重磨损,使得剥落坑面十分光滑,已经失去原有的断裂特征。

1-7至图1-9 是产生此次疲劳剥落的太阳轮失效齿的裂纹源,裂纹源在齿的顶部,在裂纹源处呈现淬火裂纹沿晶断裂形貌,且在沿晶断口上分布较多的二次裂纹。

齿顶部的淬火裂纹是导致接触疲劳裂纹剥落的直接原因。



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