案例 | 残余应力检测 验证齿轮表面强化效果

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，制造和服役过程经常会有裂纹、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及表面强化等工艺表面加工。

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。

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：合金渗碳钢
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AutoMATE Ⅱ型大功率微区应力仪

检测方法和标准：
GB/T 7704-2017《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AutoMATE II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。