大型零件滲碳時隨爐試樣過渡區裂紋的原因和預防

摘 要:本文論述了滲碳層要求較深的大型零件滲碳時，隨爐滲碳試樣過渡區產生裂紋而滲碳的大型零件沒有產生裂紋以及滲碳試樣過渡區產生裂紋的原因和預防。

關鍵詞:滲層過渡區裂紋 馬氏體轉變組織應力 滲碳試樣

中圖分類號:TG21文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0065-01

1 引言

滲碳層要求較深的大型零件滲碳時(如硬化層大于2mm)，隨爐的滲碳試樣就顯得滲碳層深、截面小，經常產生過渡區裂紋。由此懷疑同爐生產的滲碳零件上也產生裂紋，引起一系列的麻煩。經多次試驗和金相分析確定滲碳零件上沒有產生裂紋。

過渡區是指滲碳層和心部非滲碳基體之間含碳量由高到低的過渡區域。過渡區裂紋是在過渡區與表面平行的斷續裂縫，嚴重時裂縫能連成一周使環形滲碳層與心部脫開。

2 試驗件的制備

試驗材料:17Cr2Ni2Mo

試樣尺寸:滲碳試樣尺寸是φ12×40圓柱體，其外圓上對稱地加工出寬約8～10mm兩個互相平行的平面。

滲碳齒輪:有效滲碳硬化層大于2mm。

3 隨爐滲碳試樣過渡區產生裂紋的原因和過程分析

隨爐滲碳試樣過渡區裂紋的產生主要與滲碳后試樣的冷卻速度，滲層奧氏體碳濃度、滲層深度以及材料淬透性等因素有關。凡能增加滲層馬氏體轉變組織應力的因素都能促使滲層過渡區裂紋的產生，反之可使裂紋形成傾向減小或不發生裂紋。

滲碳試樣過渡區裂紋出現在滲碳后空冷，以及淬火油冷過程。經金相分析，試樣滲碳層均發生了馬氏體轉變。裂紋最早出現在兩個面相交處的皮下，小裂紋略偏向圓弧面一側;嚴重時裂紋貫穿四周使滲碳層與心部脫開，但兩面相交處皮下裂縫最寬。……