CBG3油泵齒輪軸是油泵的關(guān)鍵零件。CBG3油泵軸在服役中承受高強(qiáng)度負(fù)荷和摩擦作用以及疲勞應(yīng)力作用，其技術(shù)要求為工件表面要求高強(qiáng)度、高硬度和高耐磨性，而心部則要求有良好的韌性和疲勞抗力。原采用滲碳淬火工藝，但工件常出現(xiàn)磨削裂紋缺陷。經(jīng)分析缺陷產(chǎn)生的原因，發(fā)現(xiàn)采用高頻淬火機(jī)進(jìn)行熱處理，效果良好。

油泵齒輪軸材料為20CrMnTi鋼。工件在滲碳淬火后精磨時(shí)產(chǎn)生磨削裂紋。其特點(diǎn)是裂紋自齒頂向齒根方向規(guī)律分布，齒面裂紋平行分布并與磨削方向呈垂直關(guān)系。在加工中，工件磨削裂紋率達(dá)40%-50%。齒輪軸磨削裂紋缺陷嚴(yán)重影響產(chǎn)品正常生產(chǎn)，嚴(yán)重的裂紋造成產(chǎn)品失效報(bào)廢。

齒輪軸磨削裂紋檢驗(yàn)與分析中發(fā)現(xiàn)，金相組織觀察到其裂紋沿晶界延伸分布，約長(zhǎng)0.26-0.53mm，裂紋周圍組織為粗大馬氏體，并有大量殘留奧氏體組織；同時(shí)看到齒頂金相組織中出現(xiàn)大量角狀碳化物，碳化物大于5級(jí)。分析認(rèn)為，粗大馬氏體組織性能脆強(qiáng)度低，而表面碳濃度過高和大量角狀碳化物，淬火后產(chǎn)生較高的拉應(yīng)力，是造成磨削裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展的主要原因。

針對(duì)以上分析，對(duì)原熱處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)，采用高頻淬火機(jī)進(jìn)行熱處理。先進(jìn)行800-900℃的淬火熱處理，隨后進(jìn)行回火熱處理。

采用改進(jìn)工藝后，工件磨削裂紋出現(xiàn)率僅為1%，基本符合技術(shù)條件要求和生產(chǎn)需要，解決了齒輪軸磨削裂紋缺陷，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定。