实心钢棒加工后热处理有表面微裂纹，总是在一个地方，沿轴呈直线

msmimo

实心钢棒加工后热处理有表面微裂纹，总是在一个地方，并且沿长轴方向成直线，金相显微镜下看到裂纹是穿晶裂，部分也有沿晶，在裂纹内部（近表面）有长条的气孔（和表面裂纹方向一致），在中间看到有长条的S化物，钢的成分是50钢，有微量合金，热轧。热处理方式是：感应热处理+淬火，150度回火，3小时。

成分：


这是荧光磁粉探伤机测出来的。黄色的是裂纹，沿长轴方向呈一条直线（很多个样都这样），红色的是图二,三,四, 五的分析面，白色的是图六.七的分析面

图2，裂纹处100x

图3，另一个裂纹100x

图4裂纹放大处（对应图2）

图5，裂纹放大处（对应图3）

图6，虚线是表面，可以看到距离表面0.7mm有大量长的气孔（和前面几个切割方向不一致）

图7中心，黄色的是硫化物，红色的是球形氧化物

前期推测：材料裂纹都在一个地方-最大直径处。然后我们在机械加工的时候，发现轴两端的孔没打对称，所以导致部分材料在削皮的时候，可能一边削的比另一边多，表皮处有很多杂质和气孔。从报告也看得出在近表皮有很多长条气孔与棒还有裂纹平行。裂纹本身看起来也像气孔造成（如果说的不对，请指正）。现在初步怀疑是材料本身缺陷，在最大直径处有一边没有完全削皮干净，导致有大量近表面的杂质和气孔（好像叫皮下气泡）存在，热处理时可能放大了。


现在推翻以上推测，推翻的原因：按照白线切割，即沿轴切割，我期待能看到图6的黑条在所有的样上出现，结果并没有。黑条只出现在裂纹样的裂纹处，如图8，也就是说裂纹样的180度处，没有黑条。同理我们测试了未机械加工，未热处理的样，也没有黑条。所以这个原材料存在黑条气孔导致表面裂纹的假设不成立。



橘色是表面裂纹，图中黑线是近裂纹处的裂纹（非表面裂纹）
我又测了淬硬层深度，两个裂纹样淬硬层都差不多（裂纹处和180度处），数值差不多6mm，每次裂纹样处深个0.2mm吧，裂纹表面颜色和其他部位差不多。裂纹表面氧化程度，现在这个还无法观察(我们还没买显微镜，但是从外包公司做的分析看，氧化不明显或者没有）。感应淬火前，没有做均匀化处理。但是我们之前也是这么做的，几年都没事，最近出事了。


现在新假设：感应处理的机子有问题，同时放两个样，一个样冷却更充分，一个不充分（从水流的走势判断）。

默无伦次

不知道为什么看不到你发的图片。但是从你的文字描述可以得知一下几个事实：
1. 工件是轴类，使用感应淬火+回火的热处理工艺。
2. 裂纹出现在表面，且延轴向直线分布。
3. 裂纹既有穿晶也有沿晶的状态。
4. 裂纹件发现了夹杂及气孔等材料问题。
5. 在缺陷件的其他位置包括其他工件上并未发现材料缺陷。

通过以上事实基本有几个推断：
1. 轴类工件的感应器热处理一般采用旋转加热冷却以确保淬层周向均匀，而裂纹是延轴向直线分布。所以淬火过程不会是根本原因，只会是诱因，就如你文中所说，淬火只是放大了这个缺陷。
2. 材料存在气孔及夹杂，而且大概率出现在表面，表面的缺陷会极大程度上导致淬火后表面应力集中开裂。
3. 材料的缺陷并不是批量问题，是偶发的。

没看明白你所谓的推翻原分析结论的逻辑是什么。其他工件或者未出现裂纹的区域上没有发现材料缺陷，这不正好是证明了材料问题是很重要的开裂因素吗？怎么就推翻了呢？