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42crmo钢管淬火内裂分析

写作时间:2019/7/8 11:06:21    文章作者:无锡钢动力钢铁有限公司    来源:http://www.hzlietou.net

  42crmo钢管淬火内裂分析

  42CrMo中碳合金钢调质后具有优良的塑韧性和冲击性能的配合,由于其具有优良的综合力学性能,因此,在工程建设中得到广泛的应用。我公司应用42CrMo锻件作为某工程建设中必不可少的轴类结构件,此工件尺寸为Ф130mm、长500mm。热处理后锯切工件连体试棒时发现内裂纹。

  1.材料与工艺

  开裂轴加工工序为:圆钢下料→锻造→正火→粗加工→超声波探伤→调质→精加工。

  热处理工艺,正火880℃保温3h空冷。调质860℃保温3hPAG水溶液控时冷却,580℃保温4.5h出炉空冷,达到硬度要求241~286HBS及力学性能要求。

  热处理后在带有连体试棒的工件上锯取试棒,锯开后发现裂纹。为观察裂纹整体形貌,将裂纹源处垂直裂纹锯开。分别在裂纹源处和工件近表面处取试块进行分析。

  2.分析过程

  为查找工件出现内裂纹的原因,对此产品的工艺过程、裂纹宏观形态、化学成分及金相组织等进行了分析。

四不像资料官网  (1)首先对工艺过程进行分析,这批锻件轴共四件,其中一件带连体试棒。这4件轴在热处理前的超声波探伤检测都合格,热处理后锯切连体试棒时发现了如图2所示的内裂纹,由此可判断是热处理过程中产生的裂纹。对其余3件轴进行超声波检测,没有发现内裂纹。

  (2)观察裂纹形态,裂纹首先在工件中心形成,然后向两边扩展形成内裂。一般情况下,工件在淬火时由于受热应力和组织应力的综合影响,轴类件大都是在表面形成拉应力,心部形成压应力,因此轴类件在淬火时开裂大部分是在表面先形成裂纹再向中心扩展。这次裂纹源在工件中心,向外扩展至近表面的情况很少见,因此我们在工件中心裂纹源处取试块进行检测,我们还在工件近表面取一对比试块进行对比检测。

  (3)首先检测化学成分,结果如附表所示。工件中心裂纹源处的碳含量超标,近表面区的碳含量在正常范围内。其他化学成分都在正常范围内。

  (4)金相分析,从工件的开裂部位切取纵向金相试样,经磨制抛光后,用4%硝酸酒精溶液侵蚀,置于光学显微镜下观察显微组织。

  为近表面处500倍金相试样。近表面处为均匀细小的回火索氏体组织,这是正常的调质处理组织,说明热处理工艺是合理的。

  结合化学成分分析和金相分析结果,由于心部有局部区域含碳量超标,导致淬火时这些区域产生了脆性大的上贝氏体组织,心部异常组织在淬火过程中产生异常的组织应力,本应在心部形成的压应力变成了拉应力,加上心部形成的粗大的混合组织脆性大,抗断裂能力差,因此工件淬火时首先在这些部位形成裂纹源,在淬火过程中,裂纹向近表面扩展,从而形成图2所示的内裂纹。

  材料中心部位局部碳含量超标的危害很大。原材料进厂检测化学成分时,按国标规定取样位置不会取在心部,这样的材料缺陷就不会被发现,因此给后续加工及使用埋下了隐患,这样的材料缺陷需要在钢厂生产过程中引起重视。


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