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鑄鋼件出現淬火裂紋的原因解析

2020-02-03 16:18:37

在淬火過程中,由于外、芯的冷卻速率不同,馬氏體形成的順序也不同。當零件表面首先形成馬氏體時,仍處于奧氏體狀態的心被拉扯。此時,由于奧氏體具有良好的塑性,這種應力可以通過奧氏體的塑性變形得到松弛。然而,當這部分奧氏體冷卻并發生馬氏體變化時,較早形成的馬氏體具有較高的硬度、脆性和極低的塑性,因此較晚形成的馬氏體其張應力迅速增大。大了。一旦超過了材料的強度極限,就會發生開裂。此外,即使該拉應力不超過數據的強度極限,由于數據內部缺陷導致的結構強度下降也會導致開裂。這是導致淬火和開裂的物理機制。在實際生產過程中,具體表現在7個方面。

1. 淬火裂紋是由原始數據中存在的缺陷引起的

如果原始材料的內外都有裂紋,但在熱處理前沒有發現,則可能構成淬火裂紋。金相顯微鏡觀察發現,裂紋兩側均有脫碳層,脫碳層中鐵氧體晶粒較粗。

2.夾雜物導致的淬裂

淬火過程中,若夾雜物嚴重,則會產生簡單的本構應力,并產生裂紋。

3、淬火開裂由于原始安排不好

(1)當鋼的微觀組織存在嚴重的帶狀偏析或嚴重的化學偏析時,淬火過程中會產生較大的組織變化應力。另外,在碳化物裝配時容易出現過熱現象,使零件產生裂紋。

(2)淬火前鋼的殘余內應力較大,淬火時產生裂紋。出現這種情況的部件通常有粗晶粒和魏斯排列。

(3)如果零件在一次淬火后需要修補,而在第二次淬火前應力未消除,則在第二次淬火時可能出現裂紋,且裂紋常沿淬火層擴散。

4.兩種淬火裂紋是由于淬火溫度不合適引起的

(1)外部指示溫度低于爐內實際溫度,導致實際淬火溫度過高,形成過熱淬火,導致零件開裂。在超熱淬火開裂的微觀組織中,存在粗晶粒和粗馬氏體,裂紋主要沿晶粒分布。

(2)實際生產的鋼件含碳量高于鋼商標規定的含碳量。如果原商標用于普通工藝淬火,則相當于提高鋼的淬火溫度。增加的應力可能導致淬火開裂。

5. 淬火裂紋是由于淬火過程中冷卻不當造成的

淬火過程中由于冷卻不當,零件也會產生裂紋。例如,45號鋼在淬火過程中容易產生淬火裂紋。特別是當含碳量處于上限,且零件直徑為7-8mm時,容易出現裂紋。因此,在淬火過程中選擇合適的冷卻介質是非常重要的。此外,部分零件結構混亂,截面尺寸變化較大。如果冷卻劑選擇不當,薄壁只會形成應力,導致硬化和開裂。

6.淬火引起的加工缺陷

由于加工不好,零件表面會留下深而粗的刀痕。淬火和冷卻時,產生的應力會引起裂紋。

       7.零件形狀對淬火裂紋的影響

零件形狀不合理或截面過渡區厚度差異較大。淬火過程中應力集中,易產生裂紋。否則,如果鑄件流線分布不均勻,也可能在淬火過程中形成淬火裂紋缺陷。

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