请分析一下这个齿轮磨齿异常的原因

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-9-30 11:05:01

事件描述：产品为汽车后翘螺旋锥从动（盆角）齿，材料22CrMoH，渗碳后缓冷，然后再加热模压淬火，然后磨齿后抛丸处理，抛丸后发现个别件的个别齿阴面有麻点（麻斑）

见附件（照片及检测报告）

qingchuan65 · 发表于 2014-9-30 11:29:29

第二张报告显示表面硬度低头现象较明显，请查一下显微组织。

aaron01 · 发表于 2014-9-30 11:38:21

很可能与渗碳前的零件表面状态有关。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-5 09:37:35

自己顶起来，希望各位大侠关注。

草原的风 · 发表于 2014-10-5 10:56:53

喷丸后表面有麻点，说明该麻点处硬度低，发现个别件的个别齿阴面有麻点说明所有的零件不都是这样，既然不是所有的零件都这样，可以断定不是热处理的问题，是材质的问题，可能是锻造锻压比不够、材料化学成分不均、材质成分偏析等其他原因。

沧海一声笑 · 发表于 2014-10-5 19:30:43

按照我的推测，是否与磨削工艺不当有关，也就是磨削时有过热现象，导致局部硬度降低

正信热处理 · 发表于 2014-10-6 08:15:49

杨工：你看有没有这个可能，凹面为非加工面或加工余量相对其它位置较小，渗碳前还存在脱碳层。如果还有热前料可以一查。
这只是一个可能，但正常经过深层渗碳此处碳层相对较浅尚可理解，但显微硬度出现低头就不应该。
这和这两年遇到的一个问题相似：一个20Cr的万向节套，渗碳层0.4-0.6mm每批出来都会有少量(5%-10%左右)硬度在HRA70-74 HRC38-44之间合格产品在HRA81-83
HRC55-58
不合格产品：芯部硬度HV420-450间同件产品外圆、外底、内孔、内底部会有一两个位置硬度是好的一两个位置硬度偏低查偏低处金相：有些根本没有渗碳层，有一次还发现脱碳层。百思不得姐！{:soso_e110:}

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-6 12:25:46

草原的风发表于 2014-10-5 10:56
喷丸后表面有麻点，说明该麻点处硬度低，发现个别件的个别齿阴面有麻点说明所有的零件不都是这样，既然不是 ...

有没有可能是磨齿工序产生的缺陷呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-6 12:27:18

正信热处理发表于 2014-10-6 08:15
杨工：你看有没有这个可能，凹面为非加工面或加工余量相对其它位置较小，渗碳前还存在脱碳层。如果还有热前 ...

这里所谓的凹面是指螺旋锥齿的阴面，并非不加工面，而是和阳面一样磨削加工的。

qibao9891 · 发表于 2014-10-6 17:36:47

本帖最后由 qibao9891 于 2014-10-6 17:44 编辑

可能是磨齿出了问题。这么有规律的图形，热处理做不出来。

应该是磨齿时磨糊了。越往中心区磨削温度越高。外侧还是正常组织（硬度正常）。稍微向里一点已经出现超回火温度现象，硬度下降（硬度偏低）。再向里到中心区温度太高，出现磨削热导致的淬火现象（硬度偏高）。
金相看一下，麻圈外是正常的淬+低回组织；麻圈所处位置应该是淬火+较高温度回火组织；麻圈里面应该是未回火的淬火马氏体（或者回火温度低于正常温度）。现在的硬度检测结果，是支持这种猜想的。

仅提供一个思路，供参考。金相结果出来之前，纯属瞎猜。猜错勿怪。
如果猜对了：这么恶劣的磨削环境，居然没有磨削裂纹，说明原先的热处理的残余应力不是很大，组织也应该比较良好。从侧面反映出热处理效果还是不错的。

草原的风 · 发表于 2014-10-6 18:17:56

孤鸿踏雪发表于 2014-10-6 12:25
有没有可能是磨齿工序产生的缺陷呢？

磨齿工序产生的不会是很小的局部硬度（麻点）偏低的吧？恐怕是一个面的范围吧？

gearM · 发表于 2014-10-7 12:14:43

1 典型的磨齿烧伤和二次淬火缺陷，强喷后缺陷暴露无遗。中间光滑的部分为二次淬火硬度很高，不会喷麻，周边回火软化被喷麻。
2 磨齿工艺出了问题，主要是：砂轮粒度？气孔率？磨齿进给量？磨齿前螺旋角变形量大了？冷却不足（不单单是冷却量、压力、还要考虑砂轮是否遮挡了冷却油）

microsoft · 发表于 2014-10-7 14:25:24

本帖最后由 microsoft 于 2014-10-7 14:37 编辑

“凹面亮位置”出现了硬度下降又上升的现象，应该是磨削烧伤；“凹面麻位置”表面硬度达不到，瞎猜一下，是不是磨削液被堵了一大半？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-7 16:26:06

草原的风发表于 2014-10-6 18:17
磨齿工序产生的不会是很小的局部硬度（麻点）偏低的吧？恐怕是一个面的范围吧？ ...

麻点是成片的（区域）

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-7 16:29:24

再传几幅供大家分析

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-7 16:32:22

刚才没传上

aaron01 · 发表于 2014-10-9 08:50:18

本帖最后由 aaron01 于 2014-10-9 09:14 编辑

说磨削过热可能有点问题，据我知道，这种螺伞齿是无法进行磨齿加工的，老孤你还是再确认一下吧，我没有听说过有这样的磨齿机。
一般是和主动齿进行配对以后研磨的，这个研磨过程一般不会有过热问题。配对研磨示意图：
螺伞齿配对.jpg

aaron01 · 发表于 2014-10-9 09:04:48

从照片来看，软区都是出现在和主动轴配对研磨的接触区，并可看到接触区有点偏向外圆，一般要求接触区最好在中间，似乎热处理变形没有做到最好。
老孤可以再去看看所有的失效零件是不是都是这样在研磨接触区出现软区，也可以去看看主动轴的接触区有没有类似问题，从目前情况看，铁匠认为是研磨方式出了问题。

cnszgong · 发表于 2014-10-9 09:23:13

aaron01 发表于 2014-10-9 08:50
说磨削过热可能有点问题，据我知道，这种螺伞齿是无法进行磨齿加工的，老孤你还是再确认一下吧，我没有听说 ...

有的，有螺伞磨齿机的。

aaron01 · 发表于 2014-10-9 10:28:34

cnszgong 发表于 2014-10-9 09:23
有的，有螺伞磨齿机的。

龚工看那个痕迹是不是反映的研磨接触区呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-9 10:41:58

本帖最后由孤鸿踏雪于 2014-10-9 10:53 编辑

aaron01 发表于 2014-10-9 08:50
说磨削过热可能有点问题，据我知道，这种螺伞齿是无法进行磨齿加工的，老孤你还是再确认一下吧，我没有听说 ...

这个没问题的，汇九使用的还是具有国际先进水平的克林贝格磨齿机

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-9 10:43:32

aaron01 发表于 2014-10-9 09:04
从照片来看，软区都是出现在和主动轴配对研磨的接触区，并可看到接触区有点偏向外圆，一般要求接触区最好在 ...

这是一个压淬的盆角齿，变形应该得到了有效控制，但未必达到理想状态

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-9 10:46:56

aaron01 发表于 2014-10-9 10:28
龚工看那个痕迹是不是反映的研磨接触区呢？

国庆节期间，我回山东汇九拿取过冬的衣服，带回了一个齿块，但我这里没有手段，干脆，我把这个齿块发给你吧，你那里装备齐全、配置也比较高，还是麻烦你给做个全面分析。报酬是，今年网站年会敬你三杯，再陪你三杯

aaron01 · 发表于 2014-10-9 10:47:15

孤鸿踏雪发表于 2014-10-9 10:41
这个没问题的，会就是用的还是具有国际先进水平的克林贝格磨齿机

那么，现在的情况都是顺车面（凹面）出软区？倒车面有没有？
另外，磨齿工艺只磨顺车面吗？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-9 10:52:14

本帖最后由孤鸿踏雪于 2014-10-9 10:55 编辑

aaron01 发表于 2014-10-9 10:47
那么，现在的情况都是顺车面（凹面）出软区？倒车面有没有？
另外，磨齿工艺只磨顺车面吗？ ...

两个齿面都要磨削，但阳面未发现软区，个别件的个别齿阴面有此缺陷。我刚才一给顺丰快递打了电话，下午他们有人来办理（发给你），供你研究

cnszgong · 发表于 2014-10-9 12:12:35

aaron01 发表于 2014-10-9 10:28
龚工看那个痕迹是不是反映的研磨接触区呢？

能配对研磨当然好了。不够这种方式适用于对齿轮精度要求很高的零件，并且批量不是很大。
个人观点：杨工这个零件从表面上看确实是磨齿造成的，但那不是根本原因。

cnszgong · 发表于 2014-10-9 12:12:37

aaron01 发表于 2014-10-9 10:28
龚工看那个痕迹是不是反映的研磨接触区呢？

能配对研磨当然好了。不够这种方式适用于对齿轮精度要求很高的零件，并且批量不是很大。
个人观点：杨工这个零件从表面上看确实是磨齿造成的，但那不是根本原因。

cnszgong · 发表于 2014-10-9 12:19:11

猜测一下：出现麻点的区域是在齿轮圆周面的某个扇形区域。并且在扇形区域起始位置的齿部麻点面积和扇形区域齿部的麻点位置的面积一样大或很接近，但和扇形区域中间位置的齿部麻点位置明显不一样大。

cnszgong · 发表于 2014-10-9 12:19:14

猜测一下：出现麻点的区域是在齿轮圆周面的某个扇形区域。并且在扇形区域起始位置的齿部麻点面积和扇形区域齿部的麻点位置的面积一样大或很接近，但和扇形区域中间位置的齿部麻点位置明显不一样大。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-9 15:16:47

cnszgong 发表于 2014-10-9 12:12
能配对研磨当然好了。不够这种方式适用于对齿轮精度要求很高的零件，并且批量不是很大。
个人观点：杨工 ...

汇九在没有购进螺伞齿磨齿机之前就是采用研齿机对研的

aaron01 · 发表于 2014-10-22 13:19:35

做了金相分析，赞同前面各位的意见，根本原因是磨削过热引起的硬度局部下降问题。
25X-1‘.jpg

aaron01 · 发表于 2014-10-22 13:20:30

相变区细节：

aaron01 · 发表于 2014-10-22 14:35:53

前两张是25X的，没有标尺，
第三张是200倍的，标尺真实长度20毫米，20毫米/100微米=200倍
第四张是500倍的，标尺真实长度25毫米，25毫米/50微米=500倍。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-22 15:50:57

aaron01 发表于 2014-10-22 14:35
前两张是25X的，没有标尺，
第三张是200倍的，标尺真实长度20毫米，20毫米/100微米=200倍
第四张是500倍的 ...

你看了芯部组织吗？如果是磨削过热引起的退火或过回火，为什么芯部有大量铁素体？

aaron01 · 发表于 2014-10-22 19:08:55

孤鸿踏雪发表于 2014-10-22 15:50
你看了芯部组织吗？如果是磨削过热引起的退火或过回火，为什么芯部有大量铁素体？ ...

心部铁素体很严重吗？我不这样认为。心部有铁素体，但是并不是特别严重啊，考虑到这么大的模数，似乎也是允许的吧。不过表面硬度局部偏低和心部铁素体有什么关系呢？表面有的地方硬度是好的啊！
心部100X.jpg

cnszgong · 发表于 2014-10-22 19:36:54

本帖最后由 cnszgong 于 2014-10-22 20:35 编辑

aaron01 发表于 2014-10-22 19:08
心部铁素体很严重吗？我不这样认为。心部有铁素体，但是并不是特别严重啊，考虑到这么大的模数，似乎也是 ...

如果是盆齿端面翘曲会不会造成磨齿不均匀呢！
虽说这种现象是磨齿造成的，但责任不能全怪磨齿工序，可能是砂轮和齿轮接触的角度出现了偏差。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-23 10:27:28

aaron01 发表于 2014-10-22 19:08
心部铁素体很严重吗？我不这样认为。心部有铁素体，但是并不是特别严重啊，考虑到这么大的模数，似乎也是 ...

这个齿轮虽然模数较大，但由于是22CrMoH，又是快速淬火油淬火的，所以，正常情况下，400倍基本上看不到游离铁素体。现场工程师对这个已剖切的异常件，重新淬火后，不仅表面硬度、金相组织正常了，而且芯部铁素体也看不到了

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-10-23 10:30:19

aaron01 发表于 2014-10-22 19:08
心部铁素体很严重吗？我不这样认为。心部有铁素体，但是并不是特别严重啊，考虑到这么大的模数，似乎也是 ...

据试验者介绍，虽然芯部铁素体也产生了异常，但芯部硬度与正常情况并未有明显差异

落水残阳 · 发表于 2014-10-23 16:01:39

学习了

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-4-2 00:04:04

这个问题近期似乎又出现了

Francois · 发表于 2016-4-13 09:46:50

上次你们如何解决的？

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-4-14 17:12:53

Francois 发表于 2016-4-13 09:46
上次你们如何解决的？

既然知道是磨削烧伤，那不就简单了吗？

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