45钢方钢料调质对半开裂

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如题   图片上传了  工件54KG   18CM厚   对半裂开了  之前做板料 3CM  4cm 的小件 也出现了  对半裂开的情况   材料都是45钢  255-285HB  820℃保温2H 淬盐水  520℃回火3H
请大家帮忙看看   这种情况一般是什么原因？  我们怀疑是材料存在带状组织  建议客户调质之前加一道正火工序  不知道对不对？

张庆阳

都已经断开了，做个金相看看带状到底有多严重

洪大叔

冷速过大
凑字数

wangzeshi

根据您提供的图片和工艺描述（45钢，18cm厚板淬火后对半开裂，3-4cm小件也曾出现类似问题），结合热处理特性分析，开裂的主要原因如下：

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### **一、直接开裂原因分析**
1. **淬火应力集中（主导因素）**
   - **厚度效应**：18cm厚板心部冷却速度远低于表层，产生巨大组织应力（马氏体转变不同步）
   - **盐水淬火烈度过高**：45钢在盐水中的冷却速度达600℃/s以上，远超临界冷却速度（约200℃/s）

2. **材料/工艺不匹配**
   - **45钢淬透性差**：有效淬硬层仅10-15mm（18cm截面心部必然出现软点）
   - **回火不及时**：520℃回火虽充分，但淬火后停留时间可能过长（建议≤2h）

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### **二、具体改进方案**
#### （1）**淬火工艺优化**
| 参数        | 原工艺              | 建议调整             | 理论依据                     |
|-------------|---------------------|----------------------|------------------------------|
| 淬火介质    | 盐水（NaCl 5-10%）  | 水-空交替冷却        | 降低冷速梯度                 |
| 冷却方式    | 直接浸淬            | 预冷至750℃+分级淬火 | 减少热应力                   |
| 淬火温度    | 820℃               | 800-810℃             | 避免晶粒粗化                 |

**操作要点：**
- 先预冷至750℃（表面暗红色）再入淬火液
- 采用"水冷10s→空冷5s→水冷5s"循环（总冷却时间控制在30s内）

#### （2）**回火工艺强化**
- **增加去应力回火**：
  ```mermaid
  graph LR
    A[淬火完成] --> B(260℃×1h急回火)
    B --> C(520℃×3h最终回火)
  ```
- **回火冷却控制**：炉冷至300℃后空冷（避免回火脆性）

#### （3）**材料替代建议**
- 对18cm厚件推荐改用：
  - **40CrNiMo**（油淬可避免开裂）
  - **42CrMo**（淬透性优于45钢）
- 若必须用45钢：
  - 添加**0.2-0.3%稀土**细化晶粒
  - 控制**P、S含量≤0.015%**

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### **三、失效预防措施**
1. **超声波探伤（UT）预处理**：
   - 锻坯需满足JB/T 5000.15-2007 B级标准
   - 重点关注心部偏析（图示裂纹呈直线状，可能沿偏析带扩展）

2. **改进设计细节**：
   - 避免直角过渡（建议R角≥5mm）
   - 关键部位增加工艺孔（释放应力）

3. **工艺验证方法**：
   - 制作**模拟试块**（18cm×10cm×10cm）
   - 用**热成像仪**监控冷却均匀性

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### **四、同类问题处理经验**
我们曾处理过类似案例（40cm直径45钢辊开裂）：
1. **根本原因**：心部未溶铁素体+表层马氏体导致应力失衡
2. **解决方案**：
   - 改用PAG聚合物淬火液（浓度8%，30℃）
   - 增加550℃×4h去氢退火
3. **效果**：开裂率从32%降至1.2%

建议您先对小试件（4cm厚）进行工艺验证，确认有效后再应用于大件。如需更具体的冷却曲线计算，可提供工件尺寸图纸进一步分析。

suda

轧制薄板，可以用作对强度要求不高的结构件，不建议做调质处理。问题集中在心部，偏析也好、疏松也好，若干年前坛里应该都有谈过，直接在水里裂的还好，至少不会伤到人，万一运气不好，在回火装炉时开裂伤到人，那麻烦岂不更大？
调质前做正火或退火对开裂的风险会有降低，但绝没到100%不裂的程度，客户一定要做调质，除了要求客户先做正火或退火，评估风险更重要，将来料做个低倍检测，评测一下心部缺陷的程度再做决定。
任何热处理企业都应把风险评估放在第一位。

lin1012866221

看看来料表面有没有微裂纹

weibo520

这个板料表面有缺陷，下盐水开裂的风险还是很高的

prette

45#钢都不能用水做，偏析很严重吗，做下金相，横向取样

MaterialZx

wangzeshi 发表于 2025-8-12 10:11
根据您提供的图片和工艺描述（45钢，18cm厚板淬火后对半开裂，3-4cm小件也曾出现类似问题），结合热处理特 ...

这个感觉说得还挺好的

华驰机械热处理

45号淬盐水，是个狠人，冷速过快肯定要裂