■张晓田

随着汽车用齿轮轴类零件设计应用的实际需要，对于钢材纯净度的要求越来越高。尤其在齿轮轴类零件上，如果出现非金属夹杂超标的情况时，极大概率会在齿轮轴零件精车后的表面上形成细小的发纹缺陷，从而造成零件不合格品的出现。

笔者在处理相关问题时，发现国标GB10121中仅对发纹检测的塔形试验方法做了规定，但是没有具体的验收标准。同时，在汽车行业暂时也没有类似的验收标准。因此，我们在大量试验数据的基础上，再结合国军标GJ B1220A、GJ B1951—1994标准，提出汽车制造业齿轮轴类零件的发纹验收建议标准，供同行参考指正。

1. 试验方法

（1）试验钢材 8620RH的化学成分见表1。

（2）试验方法 按照GB/T 10121规定进行检验，塔形试样尺寸应符合表2规定，采用磁粉无损检测方法。

取样部位：每个浇次首炉在第一个锭坯的头部轧制的第一根棒材的头部、尾炉在末个锭坯的尾部轧制的最后一根棒材的尾部至少取2个样，中间炉次每炉随机至少取2个样。

2. 试验数据

（1）缺陷率统计 如表3、表4所示。

（2）缺陷分布规律 发纹缺陷主要集中在第一台阶和第二台阶。第二台阶最多，发纹数量占总数量的77.6%，第一台阶发纹数量占总数量的20.4%，见图1。

从检验结果来看，未出现两个及两个以上台阶同时出现发纹的情况，均为单个台阶出现发纹。

表1 8620RH化学成分（质量分数） （%）

表2 塔形试样尺寸 （mm）

表3 不合格比例统计

（3）缺陷长度分析 产生发纹缺陷的试样，缺陷长度≤4mm的占91.9%，见图2，长度主要集中在2～4mm区间内，超长和较短的比例都很少。

（4）发纹条数统计 发生发纹的49支试样中，48支发纹为1条，1支发纹为2条，见图3。

3. 试验结果分析

（1）实际检测结果与国军标标准进行对比，见表5。

由表5可见：①按照国军标要求，实际检测所有炉号钢材均合格；但是因为与国军标比起来，无论是钢材牌号、生产工艺、使用条件均大不相同，因此根据实际结果提出汽车齿轮轴类零件自身的标准是有必要的。②单条发纹长度超标是主要的不合格表现，按照实际检测结果，当单条发纹长度要求提高到不超过4mm时，合格率仍然可以达到99.08%。

（2）根据实际试验数据，我们提出齿轮轴类零件用8620RH钢发纹缺陷的建议接收标准应符合表6要求。

4. 结语

（1）单条发纹长度超标是发纹不合格的主要表现，在实际生产、采购中应该着重检验其合格率。

（2）一般情况下，零件加工后表面是不允许有发纹缺陷出现的。特殊情况如非关键面、非工作面等需进行缺陷风险评估。

（3）发纹缺陷主要集中发生在第二台阶上，应在实际生产中重点关注零件的外径接近第二台阶尺寸处是否发生发纹缺陷；同时，钢材直径越小，可能检测出发纹缺陷的概率越大。

（4）齿轮轴类零件用钢材应执行不低于表6要求的钢材发纹检测标准。

图1 各台阶发纹缺陷数对比

图2 不同长度发纹发生频率对比

图3 发纹发生条数对比

表4 按不同规格检验统计

表5 实际检测结果与按照国军标验收情况

表6 建议发纹接收标准