孔隙問題對粉末冶金齒輪的性能影響有多大？

2025-01-16 (425)次瀏覽

　　粉末冶金齒輪制造中，因工藝特性，孔隙難以完全消除。這些孔隙對齒輪性能影響顯著。那么，具體影響體現在哪大家知道嗎？現在，正朗小編為你解答。

　　孔隙問題對粉末冶金齒輪的性能影響如下：

　　一、對強度和韌性的影響

　　應力集中降低強度：

　　受外力時，粉末冶金齒輪孔隙周圍應力集中。當局部應力超屈服強度，材料塑性變形，形成裂紋。裂紋擴展到一定程度，齒輪斷裂。研究表明，孔隙率每增加 1%，拉伸強度約降 5% - 10% 。汽車變速器齒輪在高扭矩、沖擊力下，孔隙致強度降低易引發故障。

　　孔隙破壞粉末冶金齒輪材料連續性，受載時孔隙周圍應力集中致裂紋產生。裂紋在載荷下擴展，因孔隙存在，裂紋易偏轉、分支，消耗能量，韌性降低。孔隙率從 2% 增至 5%，沖擊韌性可能降 30% - 50%，受沖擊時易脆性斷裂。

　　二、對疲勞壽命的影響

　　引發疲勞裂紋萌生：

　　交變載荷下，孔隙周圍材料因應力集中反復塑性變形，內部位錯運動、堆積，微觀結構改變，在孔隙邊緣或薄弱區形成疲勞裂紋。孔隙大小、形狀、分布影響裂紋萌生，大、不規則、分布不均的孔隙更易引發。

　　疲勞裂紋萌生后，孔隙改變裂紋尖端應力狀態，加劇應力集中，使擴展速度加快。同時，裂紋遇孔隙易偏轉、分支，雖增加擴展難度，但消耗能量，最終加速斷裂。孔隙率每增加 1%，疲勞壽命約降 10% - 20%。汽車變速器粉末冶金齒輪長期受交變載荷，孔隙致疲勞壽命縮短，易疲勞斷裂。

　　綜上所述，孔隙問題嚴重影響粉末冶金齒輪的強度、韌性和疲勞壽命，制約其在汽車變速器等領域的應用。優化齒輪內部結構、減少孔隙至關重要。

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