供稿|袁野，阚开，张群

内容导读

通过对成品钢材的化学成分、宏观低倍试片的表面、皮下和心部碳偏析和疏松程度进行分析及金相检验；对加工成齿轮后的裂纹处边缘、中部和底部脱碳层进行分析。结果表明：钢材的化学成分、宏观低倍组织、金相组织均在标准允许范围内，成品齿轮裂纹处边缘、中部和底部均无脱碳层，说明成品齿轮裂纹的产生并非钢材本身质量问题，而与客户的生产工艺有关。

钢材用于加工内齿的生产流程为锯切下料→加热→ 墩粗→冲孔→ 碾环→空冷→正火→初车→调质→精车→洗齿→氮化。某机加厂使用42CrMoA加工齿轮，在精车工序发现齿轮的内、外表面出现肉眼可见裂纹，裂纹出现率约为5%。

冶金厂对客户邮寄的宏观试片和有裂纹缺陷的内齿进行观察，发现齿轮的内、外表面均有裂纹出现，且方向呈多样化(与钢材轧制方向相同、垂直、45°)，裂纹非线性，呈不规则状，表面无氧化、锈蚀现象(图1)。

首先对相关产品厂内生产过程及出厂检验情况进行调查，冶炼和加工工序未发现异常，钢材出厂检验结果均符合GB/T 3077要求，排除了生产和检验过程异常。对加工工艺分析发现有可能产生裂纹的工序为墩粗、碾环和调质。

图1 裂纹位置及形貌

钢材生产工艺

生产工艺：高炉铁水→铁水预处理→180 t转炉冶炼→LF精炼炉→RH真空脱气→350 mm×470 mm连铸坯→步进式加热炉加热→高压水除鳞→粗轧机轧制→连轧机组→穿水冷却→精整→探伤→检验→入库。

加热工艺：预热段≤650 ℃，加热二段：850～870 ℃，加热一段：1210～1240 ℃，均热段：1210～1230 ℃，出炉温度：1180～1210 ℃。……