大家见过把65Mn做的跟玻璃一样易碎吗？进来看看

shenfuhai

z051443019 发表于 2011-10-29 23:51
我认为单纯凭这样的组织不会出现这样的脆性，应该是多方面因素综合的结果，不妨做做去氢处理看看是不是还 ...

你说的很在理,个人也认为有氢作祟;但这需要等夏工的电子断口照片证实下氢脆的存在.

gaoxiwen

等了好几天也没见到最易出现这个问题的答案,遗憾啊!!
最常见的为什么没人提到!

小年轻

白亮层厚度（理论应小于0.01mm）有多少？氢脆的可能性也是有的，预备热处理采用正火应该关系不大。

a88819264

还请楼主介绍下氮化工艺过程,比如,氮化温度?分解率?氮化结束后是随炉冷还是直接出炉?还是油冷?等等
各位我来了·工艺我只知道大概，550的温度氮化，不知道NH3分解率，可以说时间是差不多20小时，直接出炉油冷。
另外楼主为什么采用正火组织渗氮呢，不合常理呀，可能稍微有一点冲击载荷，这层氮化层就破了。不知道楼主这个用来做什么的，为什么不选常用的氮化钢呢。
我这里买不到这样的条状材料。

a88819264

后来我们直接拿这些断裂的工件再做700度退火，扔地上还是断，真不知道要怎么跟客户来解释·

gtn1314

shenfuhai 发表于 2011-10-30 05:55
你说的很在理,个人也认为有氢作祟;但这需要等夏工的电子断口照片证实下氢脆的存在.

今天刚收到样品，做了一下断口扫描电镜观察，断口并无猜测的氢脆沿晶断口存在，多数区域为解理断裂。
比较异常的是断口经常看见小裂纹割裂基体，放大观察有夹杂存在，主要元素为S,Ca,Mn，推测为硫化物夹杂。特取样做金相，发现很多条细长夹杂物，较大的长约0.32mm左右，典型视场见金相图片。估计是钢材冶炼不净形成的硫化物夹杂在后道压延加工成细长条状夹杂，虽然宽度非常小，但长度很长，估计异常脆性断裂与这种缺陷有很大关系。但需要纠正的是该材料并未脆到玻璃一样，我拿到的需要用力锤击才能敲断，举过头顶摔在地上并未断裂。
解理断裂形貌：

解理形貌旁有小裂纹：

密集分布的小裂纹割裂基体：



小裂纹放大：


小裂纹中夹杂物能谱图：


夹杂金相图片：
200X

500X

1000X

另一视场500X

shenfuhai

我收到楼主的工件比较长,当时试着扔到地上,立刻断为三截.专寄给夏工时,其实是样品的一小段.

夏工的断口图片真清晰.请教夏工:那些小裂纹是夹杂形成的吗?有点不明白.

gtn1314

shenfuhai 发表于 2011-11-4 21:23
我收到楼主的工件比较长,当时试着扔到地上,立刻断为三截.专寄给夏工时,其实是样品的一小段.

夏工的断口 ...

请教不敢当，一起探讨好了。我认为小裂纹就是夹杂形成的。
硫化锰夹杂本身没有强度，细长分布的硫化锰就类似一个个小裂纹。
而在小裂纹处能谱检出的高S, Mn，Ca夹杂，同时验证了这一点。
如果要进一步验证，只要将金相剖面的细长条纹进行电镜观察和能谱分析，如果成分一致，可以断定夹杂就是断面上的小裂纹，不知道沈工怎么看？

shenfuhai

显微组织上分布的微小裂纹可以判定为此料容易脆断原因,是可以接受的.
硫化物的分布的确也比较明显.
电镜图片非常清晰,学习了很多知识.致谢.
但是还是有以下不解.
这种硫化物夹杂在电镜的观察下是否也应显示为填充物或者观察时就能看到硫化物的存在,还是清洗断口时,将其清洗掉了,在断口上观察为小裂纹.我对电镜观察没有经验,以上疑惑让夏工见笑了.

gtn1314

shenfuhai 发表于 2011-11-5 05:53
显微组织上分布的微小裂纹可以判定为此料容易脆断原因,是可以接受的.
硫化物的分布的确也比较明显.
电镜图 ...

脆性断裂会崩掉部分硫化物，超声波清洗也会洗掉部分，但还是会残留，这就是为什么能谱能检测到硫化物的原因，例如下图中红色描绘处都是能谱检出的硫化物：

沈工不必过于客气，以后可以多交流扫描电镜观察心得。您发的金相图中的沿晶分布的半网铁素体其实对脆性解理断裂也是有一定贡献的，成网分布铁素体+冲击载荷很容易形成解理断裂，我曾经分析过一个螺栓脆性解理断裂，心部也是这种沿晶界分布的铁素体，只不过那个案例中成网了。

shenfuhai

谢谢夏工的讲解,收获太大了.

下图是楼主寄给工件图片.扔到水泥地上断成三截!

qibao9891

不知含硫量超不超？
也有可能是轧制温度有问题，在热脆温度轧的。

内部有小裂纹，断裂韧性会很差。断裂韧性的计算假设就是材料里有小缺陷。这也不用假设了，居然0.32mm，肉眼都可见了。

MYG

gtn1314 发表于 2011-11-5 08:32
脆性断裂会崩掉部分硫化物，超声波清洗也会洗掉部分，但还是会残留，这就是为什么能谱能检测到硫化物的原 ...

硫化物长度0.32mm，评为1.5级，不算严重，又是塑性夹杂物，应不是引起脆断的主因。

a88819264

但需要纠正的是该材料并未脆到玻璃一样，我拿到的需要用力锤击才能敲断，举过头顶摔在地上并未断裂。

我收到楼主的工件比较长,当时试着扔到地上,立刻断为三截.专寄给夏工时,其实是样品的一小段

两位老师·你们好·我是楼主·其实我寄给上海的这位老师的时候，工件其实只有一半长了·，到夏工手上时估计更短了，所以不会断，如果工件是完好的话，那么掉地上直接碎掉。

感谢各位老师给出的答案，但是我还有点不明白，为什么，在氮化以前，也就是原始状态下，我扔地上，乃至直接砸墙都不断，但是经过我们氮化后却这么容易断，S化物夹杂有可能导致出现这问题吗· 这问题我一直想不明白·各位老师来能给我解疑惑吗·？

gtn1314

MYG 发表于 2011-11-9 17:10
硫化物长度0.32mm，评为1.5级，不算严重，又是塑性夹杂物，应不是引起脆断的主因。

看来袁工还是怀疑氮化层，从低倍看，开裂的确有从表面起源的趋势，但氮化层除了表层比较疏松，也看不出特别的缺陷，图片如下：





硫化物在韧性较好的钢里对性能影响的确不大，典型应用如硫系易切削钢，袁工言之成理。但是在本例中，钢材经过热处理，材料又是弹簧钢，弹簧内部存在小缺陷都会引起早期失效，且工件形状为薄长件，这种影响是否会比较大一些？
而且本例中金相组织和断口似乎也并无特别的其它严重缺陷，如果不是硫化夹杂引起，又是什么因素造成异常脆断呢？
有没有回火脆性的可能？可以调查氮化过程是否会在容易致脆温度范围长期停留。

txljh8

"有没有回火脆性的可能？可以调查氮化过程是否会在容易致脆温度范围长期停留。"赞同！这是论坛又一无法得到答案的例子。http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=68499
22楼高人gaoxiwen何时解谜？

qibao9891

回火脆性，确有此类可能。但为什么是解理断裂？
会不会是热脆？毕竟65Mn这种不是锰钢的锰钢。


之二：热脆：
某些钢材400～500℃温度区间长期停留后室温下的冲击值有明显下降的现象。在高温时并不表现出脆性，只有用常温冲击试验才能表现出脆性上升，可比正常值下降50％～60％以上。其组织状态及其他性能并无变化。低合金铬镍钢、锰钢、含铜钢易有热脆性。


其它脆性参考，下帖108、109楼。
http://www.rclbbs.com/forum.php? ... 17&fromuid=3331

shenfuhai

通过大家热烈讨论和论坛,感觉越来越接近工件容易脆断的真相了.
氮化层的确存在不良,但是不至于那样脆断;
硫化物也的确存在,但是氮化前工件没有那样脆断;

综楼上各位分析,那么回火脆性的问题又浮出水面,怎么验证这个问题?
是否请楼主氮化后不要随炉冷却而采用油冷?

gtn1314

shenfuhai 发表于 2011-11-12 05:46
通过大家热烈讨论和论坛,感觉越来越接近工件容易脆断的真相了.
氮化层的确存在不良,但是不至于那样脆断;
...

不妨试验一下，看看有无明显改善。

皮猴

有专门做宏观断口检验夹杂物的，本来夹杂就是会割裂基体
我觉得这个不能作为断裂原因