汽車用萬向節(jié)十字軸主要起到傳遞扭矩的作用，近些年已大量開發(fā)應用，在實際生產(chǎn)過程中，部分產(chǎn)品在拋丸后發(fā)生崩角的現(xiàn)象。本文所分析十字軸材質為SCR420H，采用滲碳淬火，拋丸，精磨工序。產(chǎn)品失效分析圖片見下圖，根據(jù)事項情況，我們分別對正常未崩角的產(chǎn)品，和崩角的產(chǎn)品，分別在產(chǎn)品外觀、化學成分，淬硬層深度，金相等指標進行了分析，結果如下。

圖1 樣品實物照片及崩裂位置

（1）樣品前處理

一、硬度測試

        結果分析：失效件表面硬度比正常件硬度高。

二、化學成分

        結果分析：失效件化學成分分析符合標準要求。

三、金相分析

圖2 失效件裂紋附近未磨削處表面顯微組織500×

圖3 失效件裂紋附近磨削處表面顯微組織  500×

圖4 失效件尖角處表面顯微組織  500×

圖5 失效件裂紋附近心部顯微組織  500×

圖6 正常件拐角處表面顯微組織  500×

圖7 正常件尖角處表面顯微組織500×

圖8 正常件磨削面表面顯微組織  500×

分析結果：1# 失效件顯微組織如圖2至圖5所示。經(jīng)過對比分析，分析結果如下：表面組織馬氏體5級+殘余奧氏體2級，尖角部位無殘余奧氏體，心部鐵素體2級；2# 正常件顯微組織如圖6至圖8所示。經(jīng)過對比分析，分析結果如下：表面組織馬氏體4級+殘余奧氏體2級，尖角部位無殘余奧氏體。

失效件表面馬氏體較粗大，尖角部位殘余奧氏體已完全轉變。

四、淬硬層深度

圖9 失效件表層硬度梯度曲線（距表面1.5mm內）

圖10 失效件與正常件邊角硬度梯度曲線（尖角約45°方向距表面0.5mm內）

五、分析結論

1、通過宏觀觀察缺陷十字軸，剝落位置全部位于尖角處，呈環(huán)狀剝落；

2、通過金相和硬度梯度檢查，發(fā)現(xiàn)尖角處和未磨削面存在較大差異，尖角處已無殘余奧氏體，并且此處顯微硬度明顯過高；

3、十字軸開裂原因可能為尖角處應力過大。正常滲碳淬火產(chǎn)品，表面存在一定的殘余奧氏體，而尖角處往往殘余奧氏體更多，在拋光過程中，不穩(wěn)定的殘余奧氏體發(fā)生馬氏體轉變，導致硬度升高，脆性增大，易產(chǎn)生環(huán)裝剝落。

4、建議客戶控制滲碳淬火碳勢，避免表層產(chǎn)生較多殘余奧氏體，并控制拋丸力度。

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