經過高頻爐熱處理后傳動齒輪或有哪些缺點？改進的措施有哪些？
某減速器齒輪經高頻爐加熱處理，表面硬度為61-63HRC。生產中發(fā)現，有8齒牙發(fā)生斷裂，造成減速器報廢。
宏觀檢驗發(fā)現，8根斷齒均為距牙頂4mm左右的節(jié)圓滑動區(qū)處斷裂，沿該處法向擴展，呈半橢圓裂紋形貌，出現快斷區(qū)和剪切唇。從斷口形貌可見到宏觀二次裂紋出現。金相觀察發(fā)現，齒輪表面組織以隱晶馬氏體為主，有白亮薄層，之后為黑白相間的帶狀組織，黑色條帶為托氏體，白色區(qū)域為細馬氏體組織；高頻爐熱處理后齒輪心部為馬氏體組織，馬氏體針較粗大。齒面損傷觀察發(fā)現，齒面麻點分布均勻，負面麻點更多；斷口齒面存在凹坑，凹坑中金屬流線和摩擦力方向相同。能譜測試麻點處含鈣較高，同時凹坑附近有許多垂直于摩擦方向的微裂紋，裂紋深度約0.1 -0.5um。斷口中半橢圓裂紋呈細瓷狀形貌，經掃描電鏡觀察為剪切型韌窩，大小約40um；呈魚鱗片狀花紋形貌，具有接觸疲勞斷口特征，透射電鏡觀察斷口區(qū)域，該區(qū)域為高密度位錯區(qū)域，高密度位錯纏結并在板條馬氏體和孿晶馬氏體中出現，快斷區(qū)顯示韌窩與準解理混合型斷裂，其剪切唇多為韌窩，厚度與齒面硬化層相仿。
分析認為，該齒輪損傷破壞有兩種方式。一種是在交變接觸應力作用下造成次表層出現麻點剝落；另一種是齒輪嚙合部位出現嚴重擦傷缺陷，摩擦中產生塑性變形和摩擦熱使該區(qū)域溫度升高，使材料發(fā)生相變形成白亮層，次表層發(fā)生高頻爐加熱形成加熱托氏體。白亮層是硬而脆的組織，易開裂，而次表層托氏體強度低，不均勻組織使材料接觸疲勞抗力降低，在齒面出現擦傷裂紋可沿麻點底部擴展延伸。齒輪嚙合時，經一段摩擦磨合后，摩擦副呈現薄膜潤滑或直接干摩擦，造成嚙合面嚴重擦傷，如出現過載易產生齒牙折斷。摩擦中高頻爐加熱導致油溫升高至65 -75℃，如冷卻不當，油溫將更高使油粘度下降油質惡化導致油膜破裂，形成無油膜干摩擦磨損使擦傷惡化，易導致齒牙早期接觸疲勞損傷，其抗過載抗沖擊能力下降，當齒輪運行中出現沖擊載荷過載應力時引發(fā)齒牙折斷。
為防止齒輪齒牙擦傷磨損斷裂失效，提出改進高頻爐熱處理措施如下：(1)采用專用優(yōu)質潤滑油潤滑，防止齒輪副嚙合出現潤滑惡化或于摩擦引發(fā)擦傷磨損缺陷。(2)定期更換潤滑油液，防止舊油老化變質使?jié)櫥瑦夯蚴В砂肽昊蜻\行2500h更換一次舊油液。(3)更換舊油應徹底清除機身底部沉積物和殘渣污物等，以避免污染或以避免污染新油或與新油發(fā)生化學作用使油品質下降。另外，添新油時增加適量高質量的極壓添加劑，提高油的抗擦傷性能，使齒輪副運行嚙合行嚙合良好、平穩(wěn)，延長工件使用壽命。
