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案例 | 残余应力检测 验证齿轮表面强化效果

发布时间:2020/10/26

齿轮是众多机械产品中不可或缺的组成部件,被广泛应用于各种传动机构。然而由于加工、热处理等工艺因素,经常会有裂纹、疲劳剥落等失效形式发生,影响到传动系统的可靠性及服役寿命。为预防这种情况的出现、提高齿轮的性能,精密齿轮在加工时多使用磨削加工并进行表面强化。

 

在本期案例中,某齿轮加工厂生产了一批齿轮,产品交付前,客户要求提供相应的残余应力检测数据,以验证齿轮表面强化效果。该公司遂找到北京翔博科技,对齿轮试样进行表面及不同深度的残余应力进行检测分析。

 

由于客户样品模数小,对检测点位的精度以及深度控制要求高,为保证检测质量,翔博科技采用了日本理学的AutoMATE Ⅱ型高精度大功率微区残余应力分析仪,借助其0.1μm的步进定位精度、最大135倍的视觉观察系统、最小可达30μm光斑的系列准直器等先进功能,搭配进口剥层设备及测深系统,最终给客户提供了满意的结果。

 

企业名称:某齿轮加工厂

工件材质:18Cr2Ni4WA

检测目的:通过表面及内部残余应力检测,进行齿轮表面强化效果验证。

检测仪器:理学AutoMATEⅡ型大功率微区应力仪

(理学 AutoMATE Ⅱ型大功率微区X射线应力仪)

检测方法和标准:

GB/T7704-2017《无损检测 X射线应力测定方法》

(齿轮试样)

(应力检测中)

(设备CCD相机观察及定位)

(丹麦Struers电解抛光机)

检测过程:使用X射线检测设备,对齿轮进行表层残余应力检测;

                使用电解抛光方法对试样进行剥层,达到指定深度后再进行残余应力检测;

                绘制应力层深曲线,检验齿轮各部位残余应力与零件技术要求的符合性。

 

检测结论:

采用电解抛光机对零件进行局部电解抛光剥层处理,使用理学AutoMATEII型大功率设备完成齿轮样品表面及内部残余应力,衍射效果和拟合效果良好,检测结果可靠,准确获得了齿轮表面及深层残余应力数值。

经与零件残余应力技术要求进行比较,各部位残余应力达到指标要求,符合产品交付验收标准,为产品的成功交付提供了数据依据。