17CrNiMo6钢高速轴裂纹断轴分析及防止措施_第1页
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CrNiMo6钢高速轴裂纹断轴分析及防止措施针对17CrNiMo6钢高速轴消失裂纹断轴问题，分析了产生裂纹断轴的缘由，并提出了预防措施。2014年2月18日，恒晋煤业采煤事业部安装的SSJ-1000型皮带机，其配套减速机是英国波顿（BOTON）生产的，高速轴材质为17CrNiMo6钢，在使用过程中发生裂纹断轴事故。随后我矿组织相关科室人员，会同减速机厂方技术人员对此次事故进行了全面细致的分析。对轴裂纹产生的缘由分析从加工角度分析产生裂纹的缘由主要是渗层在冷却过程中产生不匀称相变造成的。渗层中存在大块渗碳体和连续的网状碳化物，渗层的金相组织为三层，最外层为下贝氏体和网状碳化物；中层为淬火马氏体、下贝氏体和网状碳化物；第三层为下贝氏体加铁素体，由表及里的硬度检查见下表。检查部位渗碳层母材外表层中间层过渡层硬度（HL）420.433.458513.501.479492.479.414318.337.307相变受下述因素影响：1.1温度的影响由于碳在铁素体中的溶解度较小（最高约为0.025%），而在奥氏体状态下，渗碳温度越高，碳在其中的集中系数越大，既渗碳速度越大。但温度不宜过高，否则渗碳设备使用寿命显著下降或损坏，而且温度过高时间过长会造成渗层组织粗大，碳化物级别超差等缺陷。通常生产实际中采纳900℃、930℃渗碳。1.2碳浓度的影响缓冷裂纹与渗碳时的碳势有关。在渗碳初期，由于工件表面穷碳，接受活性碳原子的力量很强，渗碳速度较快，此时炉内碳势较低，需要向炉内通过大量的渗剂，以维持炉内的碳势，详细还与装炉量有关，此时假如不能准时补充渗剂，可能造成渗碳时间过长，碳浓度分布曲线下凹等缺陷，但也不能过强，否则可能消失大量网状碳化物而无法消退。当工件表面含碳量不断上升，碳势不断建立的状况下，应逐步削减渗剂的加入，渗碳进入集中阶段，假如此时仍保持大剂量的渗剂，就要形成表面网状碳化物，使渗层的强度下降，脆性增加，尤其是抗拉强度的下降，对防止消失缓冷裂纹相当不利。1.3渗碳时间的影响当渗碳温度、碳势确定以后，渗碳时间主要取决于有效硬化层深度，渗碳时间越长，硬化层越深，反之越浅。对于17NiCrMo6钢硬化层在10-15m的工件，假如集中期掌握不好，时间过短，有可能造成渗层碳浓度分布曲线过陡，在以后的缓冷过程中，形成缓冷裂纹。1.4缓冷速度的影响缓冷一般是在冷却井中进行的，其冷却速度应比空冷更加缓慢，以便尽可能得到较平衡的组织。假如由于某种缘由，使缓冷速度相当于空冷速度，结果就要消失缓冷裂纹。分析结果也表明，当渗碳层表面的含碳量达到共析成分以上时，渗层的淬透性不完全相同，在特定的缓冷速度下，发生不匀称相变，中间层的马氏体比容较大，使表面受拉应力，由于表层有恶化，承受不了大的拉力而开裂。从安装与使用的角度缘由分析2.1安装误差的影响把断轴更换后，通过现场操平、找正，原来与规定要求的偏差：见下表1。分别比规定的多：0.21.2mm；0mm；12。由于严峻不同心及角度位移存在，使得轴长期在不良的状态中运行，加之

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