发动机齿轮“点蚀”的正交试验研究.pdf

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1、第41卷第4期2012年8月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．41No．4Aug．2012发动机齿轮“点蚀”的正交试验研究王正进1张露平2(1一新大洲本田摩托有限公司上海2017082一重庆师范大学)摘要：评定碳氮渗齿轮质量好坏的主要参数是渗层深度、表面碳浓度及渗层碳浓度梯度。而要获得较为准确的渗层深度，合适的表面碳浓度及平缓的碳深度梯度，除了要有正确的碳势、温度、渗碳总时间外，还要有合适的强渗时间与扩散时间之比。齿轮早期磨损点蚀的原因很多，齿轮精度、材料和热处理规范及润滑油选择不当都会造成齿轮早期磨损点蚀。研究齿轮

2、渗碳层深度超出21．67％是否会导致齿轮点蚀，通过正交试验、工艺参数研究及金相检测分析，碳化物的分析，找出了合适的工艺参数。关键词：碳氮化合物渗层深度点蚀正交试验中图分类号：TK413．4+2文献标识码：A文章编号：1671—0630(2012)04—0014—04OrthogonalExperimentalInvestigationonPittingCorrosionofEng"GearnngineearWangZhengjinl。ZhangLupin921一SundiroHondaMotorcycleCo．，Ltd．(Shanghai，201708，China)2一ChongqingNo

3、rmalUniversityAbstract：Carbonitridinglayerdepth，surfacecarbonconcentrationandconcentrationgradsofcarbonitridinglayerarethemainparameterstoevaluatingthequalityofcarbonitridinggear．Toobtainsuitablevaluesofthethreeparameters，appropriateratioofpermeation／diffusiontimeisrequiredbesidespropercarbonpotent

4、ial，temperatureandthewholecarburizingtime．Therearemanyreasonsforearlywearingandpittingcorrosionofgear，suchasgearprecision，material，thermal—treatmentandtheoilselection．WhetherthepittingcorrosionofgearcouldbecausedifCarbonitridinglayerdepthisover21．67％isinvestigated．OahogonalExperiment，processparamet

5、ersstudy，metallographydetectionandcarbonitrideanalysisarecarriedout．Properprocessparametersaredetermined．Keywords：Carbonitride，Carbonitridinglayerdepth，Pittingcorrosion，Orthogonalexperiment引言齿轮在运行过程中，啮合齿面既有滚动也有滑动，同时齿轮根部受到交变弯曲应力的作用，因此，要求齿面有较高的硬度及耐磨性能，心部具有较好的强韧性。研究的齿轮材料为SCM420HV一2(20GrMo)，表面硬度HRA78～8

6、3，心部硬度HRC30—45，渗碳层深度0．4～0．6mm，该齿轮在台架试验一段时间后表面出现严重点蚀。点蚀有缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀断裂、氢脆和腐蚀疲劳等。全面腐蚀虽会造成金属的大量腐蚀，但其危害性远不如局部腐蚀大。因为全面腐蚀易于测定，容易发觉，可以事先加以预防；但是局部腐蚀难以预测和预防，往往在没有先兆情况下，使金属突然发生破坏，造成重大撞车事故或人员伤亡。1制造工艺流程材料采用SCM420HV(相当于国内的20CrMo)合金钢。根据换挡齿轮的使用要求，齿的表面既要求具有高耐磨性还要具有一定的抗冲击韧性，为此，制定以作者简介：王正进(1964一)，男，高级工程

7、师，主要从事摩托车、汽车零件和整车质量技术研究工作。第4期王正进等：发动机齿轮“点蚀”的正交试验研究15下的工艺流程：下料_锻造-+正火处理_粗车_精车_+滚齿-+剃齿_+碳氮共渗、淬火、回火-+强化抛丸_+校直_+探伤_包装-+入库。2试验过程2．1原材料分析2．1．1齿轮原材料的化学成分(表l所示)。表l点蚀齿轮原材料20CrMo的化学成分检测裹【质■分数)％成分碳C硅Si锰Mn硫S磷P铬Cr镶Ni铜Cu