Question

42crmo调质热处理开裂原因

Answer 1

问：42crmo调质热处理开裂原因

答：（1）各种毛坯或材料生产过程中均可能产生冶金缺陷，或将原材料的冶金缺陷遗留，最后这些缺陷在淬火时可扩展成淬火裂纹，或导致裂纹的发生。（2）钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有主要影响，随着含碳量的增加，增大了马氏体脆性，降低了钢的脆断强度，增大了淬火裂纹倾向，在水中淬火时，工件表面压应力变小，而中间的拉应力极大值向表面靠近；合金元素增多时，增大了相变的不同时性、增大热处理内应力，有淬裂倾向。肺炎在动物疾病中比较常见，牛患肺炎时可喂食鱼腥草，或将鱼腥草与桔梗、石膏等搅拌在一起喂食病牛，可达到很好的治愈效果。在牛患牛脓疡时可将鱼腥草捣碎后灌服，也可与黄芩配伍使用，治疗效果比较明显。试验在试验小区中进行，各小区面积54.0 m2(长12.0 m，宽4.5 m)，各小区用埋深40 cm的塑料薄膜包裹的田埂隔开防止串水和侧渗。田埂高和宽均为40 cm。灌溉由水泵抽水，并通过管道供水到各小区，在每个小区的出水口安装水表。每个小区安装水尺进行水层变化观测。（3）原始组织状态对淬裂的影响很大，如片状珠光体等带状组织，最好的预备热处理组织为球状珠光体。（4）零件尺寸和结构方面的影响。零件截面过小或过大都不易淬裂，零件的尖角、棱角等几何形状，使工件局部冷速急剧变化，增大了残余应力及开裂倾向。（5）工艺因素的影响。主要是淬火加热温度、保温时间、冷却方式等因素对淬火裂纹倾向影响较大。包含升温速度过快、表面脱碳、过热或过烧、材料含氢、冷却等方面。在淬火后期，发生马氏体相变，体积膨胀，易产生裂纹。综上所述，产生淬火裂纹的原因有多方面，而通过追溯原材料、锻造、粗车、调质过程发现，材料成分合格，经锻造、正火、粗车后未发现零件表面有锻造裂纹、折叠、夹皮等锻造缺陷，调质前的超声波检测，未发现有任何冶金缺陷，而零件水-空淬火冷却时间严重超时，是造成调质开裂的原因之一，锻造的大轴虽经粗车观察，外观无缺陷，然而，锻造的实际操作过程已经不能追溯，因此，锻造过程的不确定性也是造成开裂的原因之一，究竟是淬火裂纹，还是锻造方面造成的裂纹，需进一步区别分析。

答：钢件在冷却过程中会产生很大的热应力和组织应力，这两种应力作用在零件上时表现为压应力和拉应力，当淬火时形成的拉应力＞压应力时，极易引起淬火裂纹。钢件在冷却到马氏体开始相变温度的过程中，由于组织未变，仅产生热应力，所以钢件一般不会产生裂纹。当钢件冷却到Ms点以下、发生马氏体相变时，体积膨胀，产生第二类畸变、第二类应力及宏观的组织应力和热应力，因而易于产生淬火裂纹。因此，在Ms点以下应缓冷以获得碳浓度较低的马氏体，从而减小马氏体的正方度和组织应力，提高断裂抗力，降低钢的淬裂倾向。原始数据包含标签的编号、读取标签的RSSI值时的时间和当时当处所对应的RSSI值，RSSI值越大，表示标签距离阅读器越近，反之亦然。大轴裂纹位于截面尺寸变化较大的位置即轴肩处，因此处形状突变，且加热和冷却速率比其他部位要高，淬火时相对易造成大的应力集中，形成拉应力，会显著增大零件开裂倾向。从调查过程来看，实际热处理过程中水冷却时间较长，冷却速度比平时要快，这样导致马氏体转变较快，相变应力显著增大，进而使零件拉应力变大，因轴肩位置应力容易集中，故导致该零件从此发生开裂。另外，从裂纹破断面看为典型的脆性断口，当时裂纹扩展速率较快，几乎是在瞬间完成开裂，零件开裂位置受到的拉应力应较大；裂纹刚健挺直且破断面带有红锈，因此可断定该裂纹为典型的淬火裂纹。综上所述，42CrMo材料大轴类零件，自执行水-空交替控时淬火的工艺调质处理以来，从未发生过开裂现象，属于成熟稳定的调质技术。本次开裂，从锻造、检测、原材料、调质等过程追溯，并从开裂形态分析，得到的结论是，该轴水-空调质过程中分次冷却时间过长，冷却过激，造成淬火应力过大，是该批4件42CrMo材料的大轴开裂的主要原因，应从技术管理如过程的监督检查、监控视频的随机抽查等方法上彻底解决

答：亲，很高兴可以帮助你，希望您给我一个赞，非常感谢！