2011主動錐齒是汽車上的重要零件，工件材料為20CrMnTi鋼，它在工作過程中要承受巨大的摩擦力，為此錐齒輪一般要求具有高的硬度、耐磨性和使用壽命。錐齒輪一般都采用高頻加熱設備進行淬火熱處理，但是，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，4.6%的齒輪發(fā)現(xiàn)縱向裂紋。

檢驗發(fā)現(xiàn)，齒輪化學成分中鈦含量偏[w(Ti)=0.048%，低倍組織、正火組織正常；裂紋檢驗發(fā)現(xiàn)，裂紋均為縱向直線狀，平行于軸線，貫穿軸頸和花鍵部位，各齒輪裂紋數(shù)量為1-2條不等。金相組織為馬氏體(6級)+殘留奧氏體(6級)+碳化物5級；花鍵鍍銅部位裂紋處組織為粗大板條狀馬氏體；裂紋延伸走向呈沿晶解理混合花樣形貌。

分析認為，齒輪淬火后產(chǎn)生縱向裂紋是由于切向拉應力造成的。檢驗和對比試驗均表明，材料鈦含量低是工件淬火后產(chǎn)生縱向裂紋的主要原因之一。由于鈦含量偏低，使奧氏體晶粒粗化，導致工件淬火后形成粗大馬氏體組織，使其斷裂強度下降。同時，因鈦含量降低，奧氏體晶粒粗化，工件淬透性提高，使花鍵部位應力分布改變。開裂齒輪花鍵部位淬透，花鍵表面呈拉應力狀態(tài)。另一方面，花鍵槽根部產(chǎn)生應力集中，裂紋極易在該處尖角部位產(chǎn)生和擴展。宏觀檢驗表明，所有裂紋都經(jīng)過花鍵根部尖角處，并由此處發(fā)展形成縱向裂紋。裂紋產(chǎn)生和發(fā)展的另一重要因素是采用高頻加熱設備進行回火時，回火不及時和不充分，以及退銅時應力腐蝕造成退銅中產(chǎn)生齒輪裂紋。

對比試驗表明，齒輪產(chǎn)生裂紋的條件是：工件未回火或回火不充分，工件長時間停留，齒輪電解退銅時間長，因內(nèi)應力作用出現(xiàn)應力腐蝕，由于低鈦含量齒輪本身的應力集中和花鍵槽根部萌生裂紋快速擴展造成工件退銅時突然開裂。

根據(jù)以上分析，提出防止齒輪裂紋措施如下：

(1)用高頻加熱設備進行淬火時，我們應降低齒輪淬火加熱溫度。

(2)及時充分回火處理。

(3)嚴格退銅處理工藝，控制退銅工藝參數(shù)等。

(4)原材料嚴格把關(guān)，防止鈦含量低等缺陷。

錐齒輪作為汽車上的重要零件，其熱處理質(zhì)量對汽車的整體運行起著重要的作用。本文簡單分析了裂紋產(chǎn)生的原因，并提出來了一些防止措施，希望我們大家在對齒輪進行熱處理時，能綜合多方面因素，盡量減少缺陷的產(chǎn)生。