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17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳质量与弯曲疲劳寿命的试验研究

2014-09-02 09:32 来源：中联钢

在结构材料与机械零件失效的案例中，疲劳破坏占所有失效原因的50%以上。材料的疲劳性能指标已经成为影响承力件结构设计的主要因素之一。而材料表面是疲劳性能最敏感、疲劳裂纹最易形成以及承受载荷最大的区域。因此，提高表面及近表面区域的强度可有效提高承力件的疲劳寿命。

通过金相检测和显微硬度测试等手段，对17Cr2Ni2MoVNb钢齿轮和20Cr2Ni4A钢齿轮的渗层、心部组织、晶粒度及渗层深度等渗碳热处理质量进行分析，并采用PLG-300C拉压疲劳试验机对上述两种材料齿轮进行弯曲疲劳寿命测试。结果表明，齿轮加载齿根处有效渗层深度和显微硬度是齿轮弯曲疲劳寿命的主要影响因素，相同载荷条件下加载齿根处有效渗层深度减小，齿轮弯曲疲劳寿命明显缩短；加载齿根显微硬度增大，齿轮弯曲疲劳寿命提高。渗层表面出现浅层脱碳层时（齿根脱碳层≤0.2mm)，虽然会降低齿轮的弯曲疲劳寿命，但相比加载齿根处的渗层深度和表面硬度，脱碳层的影响并不明显。