孔隙问题对粉末冶金齿轮的性能影响有多大？

2025-01-16 (273)次浏览

　　粉末冶金齿轮制造中，因工艺特性，孔隙难以完全消除。这些孔隙对齿轮性能影响显著。那么，具体影响体现在哪大家知道吗？现在，正朗小编为你解答。

　　孔隙问题对粉末冶金齿轮的性能影响如下：

　　一、对强度和韧性的影响

　　应力集中降低强度：

　　受外力时，粉末冶金齿轮孔隙周围应力集中。当局部应力超屈服强度，材料塑性变形，形成裂纹。裂纹扩展到一定程度，齿轮断裂。研究表明，孔隙率每增加 1%，拉伸强度约降 5% - 10% 。汽车变速器齿轮在高扭矩、冲击力下，孔隙致强度降低易引发故障。

　　孔隙破坏粉末冶金齿轮材料连续性，受载时孔隙周围应力集中致裂纹产生。裂纹在载荷下扩展，因孔隙存在，裂纹易偏转、分支，消耗能量，韧性降低。孔隙率从 2% 增至 5%，冲击韧性可能降 30% - 50%，受冲击时易脆性断裂。

　　二、对疲劳寿命的影响

　　引发疲劳裂纹萌生：

　　交变载荷下，孔隙周围材料因应力集中反复塑性变形，内部位错运动、堆积，微观结构改变，在孔隙边缘或薄弱区形成疲劳裂纹。孔隙大小、形状、分布影响裂纹萌生，大、不规则、分布不均的孔隙更易引发。

　　疲劳裂纹萌生后，孔隙改变裂纹尖端应力状态，加剧应力集中，使扩展速度加快。同时，裂纹遇孔隙易偏转、分支，虽增加扩展难度，但消耗能量，最终加速断裂。孔隙率每增加 1%，疲劳寿命约降 10% - 20%。汽车变速器粉末冶金齿轮长期受交变载荷，孔隙致疲劳寿命缩短，易疲劳断裂。

　　综上所述，孔隙问题严重影响粉末冶金齿轮的强度、韧性和疲劳寿命，制约其在汽车变速器等领域的应用。优化齿轮内部结构、减少孔隙至关重要。

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