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某减速机行星齿轮在使用中出现断齿事故，该行星齿轮的材质为20MnCr5，热处理工艺为渗碳+淬火+回火。本文运用金相检验等方法综合分析行星齿轮失效断齿的原因，并提出预防改进措施。

1 理化检验

1.1 断口形貌

（1）宏观形貌 该行星齿轮的失效形式主要为一个轮齿沿着齿根完全断裂，另外在断裂轮齿附近有两轮齿的齿顶出现小块崩裂现象，这可能是断裂轮齿失效后挤压碰撞造成的。失效行星齿轮宏观形貌如图1所示。其余轮齿表面均完好，接触区磨损正常，没有明显的机械加工缺陷。检查齿面、齿根，未发现明显的机械加工缺陷，齿根未见凸台，齿部表面粗糙度符合技术要求。

（2）断口形貌特征及断裂模式 经观察，失效轮齿沿齿根部脆断，断口宏观上没有裂纹源，断口附近无明显的变形，断面结构较粗，由此可见，该断裂模式为一次性快速断裂，而非疲劳断裂。断口宏观形貌如图2所示。

图1 行星齿轮宏观形貌

图2 断口宏观形貌

1.2 磁粉检测

对失效行星齿轮进行磁粉检测，在其工作面与非工作面区域均未发现裂纹。

1.3 原材料质量检测

（1）化学成分 原材料为20MnCr5，检测结果见表1。根据标准DIN EN 10084—2008《渗碳钢技术交货条件》要求及允许偏差，wMn比要求低0.233%，其余元素符合要求。

表1 行星齿轮本体化学成分（质量分数） （%）

（2）非金属夹杂物 根据GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法》标准对非金属夹杂物进行检测与评定，结果见表2和图3。……