17CrNiMo6鋼高速軸裂紋斷軸分析及防止措施

CrNiMo6鋼高速軸裂紋斷軸分析及防止措施針對17CrNiMo6鋼高速軸消失裂紋斷軸問題，分析了產(chǎn)生裂紋斷軸的緣由，并提出了預防措施。2014年2月18日，恒晉煤業(yè)采煤事業(yè)部安裝的SSJ-1000型皮帶機，其配套減速機是英國波頓（BOTON）生產(chǎn)的，高速軸材質為17CrNiMo6鋼，在使用過程中發(fā)生裂紋斷軸事故。隨后我礦組織相關科室人員，會同減速機廠方技術人員對此次事故進行了全面細致的分析。對軸裂紋產(chǎn)生的緣由分析從加工角度分析產(chǎn)生裂紋的緣由主要是滲層在冷卻過程中產(chǎn)生不勻稱相變造成的。滲層中存在大塊滲碳體和連續(xù)的網(wǎng)狀碳化物，滲層的金相組織為三層，最外層為下貝氏體和網(wǎng)狀碳化物；中層為淬火馬氏體、下貝氏體和網(wǎng)狀碳化物；第三層為下貝氏體加鐵素體，由表及里的硬度檢查見下表。檢查部位滲碳層母材外表層中間層過渡層硬度（HL）420.433.458513.501.479492.479.414318.337.307相變受下述因素影響：1.1溫度的影響由于碳在鐵素體中的溶解度較?。ㄗ罡呒s為0.025%），而在奧氏體狀態(tài)下，滲碳溫度越高，碳在其中的集中系數(shù)越大，既滲碳速度越大。但溫度不宜過高，否則滲碳設備使用壽命顯著下降或損壞，而且溫度過高時間過長會造成滲層組織粗大，碳化物級別超差等缺陷。通常生產(chǎn)實際中采納900℃、930℃滲碳。1.2碳濃度的影響緩冷裂紋與滲碳時的碳勢有關。在滲碳初期，由于工件表面窮碳，接受活性碳原子的力量很強，滲碳速度較快，此時爐內碳勢較低，需要向爐內通過大量的滲劑，以維持爐內的碳勢，詳細還與裝爐量有關，此時假如不能準時補充滲劑，可能造成滲碳時間過長，碳濃度分布曲線下凹等缺陷，但也不能過強，否則可能消失大量網(wǎng)狀碳化物而無法消退。當工件表面含碳量不斷上升，碳勢不斷建立的狀況下，應逐步削減滲劑的加入，滲碳進入集中階段，假如此時仍保持大劑量的滲劑，就要形成表面網(wǎng)狀碳化物，使?jié)B層的強度下降，脆性增加，尤其是抗拉強度的下降，對防止消失緩冷裂紋相當不利。1.3滲碳時間的影響當滲碳溫度、碳勢確定以后，滲碳時間主要取決于有效硬化層深度，滲碳時間越長，硬化層越深，反之越淺。對于17NiCrMo6鋼硬化層在10-15m的工件，假如集中期掌握不好，時間過短，有可能造成滲層碳濃度分布曲線過陡，在以后的緩冷過程中，形成緩冷裂紋。1.4緩冷速度的影響緩冷一般是在冷卻井中進行的，其冷卻速度應比空冷更加緩慢，以便盡可能得到較平衡的組織。假如由于某種緣由，使緩冷速度相當于空冷速度，結果就要消失緩冷裂紋。分析結果也表明，當滲碳層表面的含碳量達到共析成分以上時，滲層的淬透性不完全相同，在特定的緩冷速度下，發(fā)生不勻稱相變，中間層的馬氏體比容較大，使表面受拉應力，由于表層有惡化，承受不了大的拉力而開裂。從安裝與使用的角度緣由分析2.1安裝誤差的影響把斷軸更換后，通過現(xiàn)場操平、找正，原來與規(guī)定要求的偏差：見下表1。分別比規(guī)定的多：0.21.2mm；0mm；12。由于嚴峻不同心及角度位移存在，使得軸長期在不良的狀態(tài)中運行，加之