重卡副箱拨叉早期磨损失效分析及改善初探

文／黄明兴，刘刚，赵林锋·浙江正昌锻造股份有限公司

重型卡车的变速箱通常由主箱和副箱组成，副箱拨叉安装在后副箱中，用于控制高低挡位的转换。副箱拨叉是重型卡车变速箱的重要零部件之一，对变速箱的质量起着关键作用。本文选取了典型的副箱拨叉失效件进行失效分析、原因查找及改善，从而提高了整个变速箱的寿命。

理化检验

宏观检验

图1 失效件拨叉脚工作表面高温氧化变色宏观形貌

图2 失效件拨叉脚工作表面裂纹及磨损沟槽宏观形貌

失效件拨叉脚工作表面宏观形貌见图1～图3，在三个失效件的拨叉脚工作表面均可观察到严重的磨损痕迹，其中，图1中的工作面可以观察到表面磨损处出现氧化变色现象，这是高速摩擦导致的局部高温引起表面氧化变色；图2中的工作面可以观察到垂直于同步环旋转方向的裂纹以及与同步环旋转方向一致的磨损沟槽，其裂纹分布符合磨削裂纹的特征；图3中甚至可以观察到工作面局部材料脱落形成的宏观坑洞。

图3 失效件拨叉脚工作表面裂纹及坑洞宏观形貌

显微检验

在图3处取样进行显微硬度及显微组织分析。

⑴显微硬度检验。

在氧化变色表面用洛氏硬度计检查表面硬度，硬度值为58.8～60HRC，仍符合技术要求(表面硬度不小于58HRC，硬化层深1.02～2.54mm)；而磨损严重处用洛氏硬度计检查，已无法准确测量。采用显微维氏硬度分别对两处进行硬化层深测量，如图4所示。图4中硬度曲线1为氧化变色处硬化层硬度分布情况，从曲线中可以看到次表层的最高硬度大于680HV，有效硬化层深度有1.8mm，但是低头严重，说明表面由于磨损出现了严重的退火现象；……