金属热处理

作者：金国忠, 汪开忠, 胡芳忠, 杨少朋, 杨志强, 陈世杰

单位：马鞍山钢铁股份有限公司, 安徽 马鞍山 243000

关键词：空心齿轮轴,渗碳,尖角效应,软件模拟

基金：工信部工业强基项目(TC180A3Y1/分包号:14 )

通过光学显微镜、显微硬度计和扫描电镜对一种新型空心齿轮轴台架疲劳断裂行为进行分析。结果表明,空心齿轮轴在过渡弧位置断裂。零件材料的化学成分、奥氏体晶粒度、非金属夹杂物均满足设计要求,但有效渗碳层深度偏设计要求下限。计算结果表明,空心齿轮轴过渡弧半径应大于3.16 mm,较小的过渡弧半径加剧渗碳过程中的“尖角效应”,导致过渡弧处碳化物粗大并引起应力集中,这可能是疲劳寿命较低的原因之一。CAE软件模拟结果表明,过渡弧处存在明显的应力集中现象,表面最大应力超过零件表面的许用应力,这可能是空心齿轮轴失效的另一个原因。零件表面最大应力随空心尺寸的增加而增加,最大空心尺寸应小于Ø17.1 mm。

来源：2022年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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