42CrMo 轴体断裂,求帮忙分析原因
42CrMO350mm锻造圆钢,整体热处理后上车床车加工,加工过程中一头长度大概30cm的一段直接就掉了下来,断面很齐整想知道是原来的材料问题还是热处理的问题
问了朋友,说可能是淬火后正火前材料经受过冲击(类似于搬运过程中掉在地上),不知道可不可信
请大牛们给予指点,不甚感激~~~
这是淬火内应力引起的内部横裂,是未淬透大轴常见的热处理缺陷。一般在圆钢心部会存在冶金缺陷。 问了朋友,说可能是淬火后正火前材料经受过冲击(类似于搬运过程中掉在地上)
你朋友就是在胡说八道。这种断裂应该考虑检查产品的晶粒度,是否有魏氏组织,心部块状铁素体等不良组织。产品杂质多不多。密度怎么样等。你这种裂纹偏向考虑淬火裂纹。淬火后内应力释放的怎么样。淬火工艺怎么样,有没有均温。等等 等等。 取样看金相
断口为脆断,上面有很多细小裂纹,表面有很多缺陷。我怀疑断下来这一段是钢钉帽口部分,锻造时没有切掉。你可以做一下低倍看一看是不是帽口部分,做一下组织看一看锻造时有没有过烧。
这种断裂一般是原材料有缺陷造成的。断口是脆性断裂,而且裂纹源很明显。可能调质之前内部已经有裂纹了。建议你对这支圆钢重新探伤,对裂纹源进行分析。
这么大材料整体淬火?这可是个小心翼翼的活,一般出现横向脆性断裂多为心部淬火不透、组织应力过大造成的,一般淬火后正火必须注意缓慢加热或者低温保温消除心部拉应力。 别说淬火了 很多高碳钢即使是锻造/轧制后冷却不当 在外力作用下也会出现类似缺陷 应该是淬火后回火前吧 楼上几位说的都挺好的,另外取样分析时注意轴的中心部位。 淬火后正火前?这个不靠谱啊,应该是淬火后回火前吧。看看断口金相可发现端倪。 这种断裂形式属于“正断”【详见钟群鹏院士的《断口学》著作】。
这种情况笔者曾遇到数次,如钢薄板轧机卷取机轴中频感应淬火后放在地上正断;内燃机车轮轴调质处理--车床上车削结束即在车床上正断或吊下轻轻放置时正断;直径达870mm的轴调质处理--车削后放在机床旁的地上,夜间发生正断。材料均是合金结构钢。
针对上述情况曾做过分析,原因在以下几个方面:
1、大直径棒材的锻造,锻压比偏低,未较好的改善铸件心部枝晶等缺陷,甚至有白点存在,仔细检查和观察断面,或许能发现什么。
2、热处理调质加热升温未采取必要的阶梯升温【康大蹈教授的《大型锻件材料及热处理》著作有专题描述】,以致加热过程中心部产生内裂。淬火介质烈度高,在淬硬层与过渡层之间,因组织应力和热应力叠加存在拉应力。
3. 即便是合金结构钢,淬透性也是有限的。经过较大余量的车削后,最好的调质组织被去除,调质层在圆周上对心部的“约束”削弱,增加了正断的概率。
供参考。 我们这之前也有过ф70mm的钢棒断裂的,经过分析,结果是原材料B类夹杂物(氧化铝)超标导致。 火内应力引起的内部横裂,是未淬透大轴常见的热处理缺陷。一般在圆钢心部会存在冶金缺陷。 本帖最后由 leomet 于 2018-5-1 10:27 编辑
驟裂面 輻射源 在圓心. 从断口图上看,裂纹源在图上白亮处,从图上看大约在四份之一直径处;检查一下此位置的冶金缺陷;从图上看,一次性快速开裂的面积很大,说明作用力很大或强度很差,检查一下热处理组织有没有过烧、魏氏体或上贝等不良组织;检查一下加工过程有没有压校等大的应力过程;当然冶金缺陷是造成断裂的主要原因。 我个人意见,材料缺陷是主因,热处理是诱因。如果真的是掉在地上就摔断了,那就不是钢材,而是豆腐了。;P;P;P 所有材料都有缺陷,只是大小和严重程度的问题,你这断裂我认为和热处理不当有关。
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