汪冰　閻保秋
（河北宣化工程機械股份有限公司）

　　零件碳氮共滲淬火熱處理后，磨削過程中易產生磨削裂紋，尤其是端面更容易產生裂紋。裂紋的產生與組織殘留奧氏體量、馬氏體形態、磨削參數有關。

　　1.失效零件介紹
　　輸入軸是變速箱內關鍵零件，細而長，臺階眾多，工藝過程復雜，如圖1所示。

圖1

　　材料為20CrNiMoH，技術要求：熱處理碳氮共滲淬火，滲層0.6～0.9mm，表面硬度52～60HRC。工藝路線：鍛造→正火→粗加工→精加工→銑花鍵→碳氮共滲淬火→校直→磨削加工→探傷→裝配。熱處理采用可控氣氛井式爐保護氣氛加熱。

　　熱處理后滲層和硬度滿足技術要求，但在后續磨削加工過程中出現裂紋具體如圖2所示。

圖2

　　2.失效分析
　　對輸入軸進行檢測，表面硬度58～60HRC，心部硬度30～35HRC，熱處理后探傷無裂紋，說明零件在淬火沒有問題，裂紋是后續加工過程中，磨削時產生的。磨削裂紋的形態可大致分為3種：①龜裂狀。②平行條紋狀。③與磨削方向呈90°垂直。

該裂紋屬于第三種，分析原因：裂紋出現在兩側端頭，碳氮共滲較充分的緣故（邊緣易接收溫度）而使其組織超標疊加，淬火時此處的變形量就極易形成磨削裂紋。同時磨削過程的磨削參數，也是造成磨削裂紋的原因。

　　3.改進措施
　　提高回火溫度，由220℃提高到280℃，讓淬火組織得到充分轉變，減少組織內應力，回火后硬度在54～56HRC，減少磨削進給量，加大冷卻液流量，后續加工磨削裂紋問題得以解決。

　　4.結語
　　工件熱處理碳氮共滲淬火，磨削裂紋出現與磨削進給速度、磨削進給量、砂輪粒數、冷卻方式、殘留奧氏體量及馬氏體形態等條件有關。

來源：《金屬加工（熱加工）》雜志