機械零件裂紋的特性和特點

曉昀 · 發(fā)表于 2020-5-8 08:45:41

本帖最后由曉昀于 2020-5-8 08:45 編輯

淬火裂紋
淬火裂紋是常見的淬火缺陷,，產(chǎn)生的原因是多方面的。因熱處理的缺陷是從產(chǎn)品設(shè)計開始的,，故預(yù)防裂紋產(chǎn)生的工作應(yīng)該從產(chǎn)品設(shè)計抓起,。要正確地選擇材料、合理地進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，提出恰當?shù)臒崽幚砑夹g(shù)要求,，妥善安排工藝路線,，選擇合理的加熱溫度、保溫時間,、加熱介質(zhì),、冷卻介質(zhì)、冷卻方法和操作方式等,。

一,、材料方面

1、碳是影響淬裂傾向的一個重要因素,。碳含量提高,，MS點降低，淬裂傾向增大,。因此,，在滿足基本性能如硬度、強度的條件下,，應(yīng)盡量選用較低的碳含量,，以保證不易淬裂。

2,、合金元素對淬裂傾向的影響主要體現(xiàn)在對淬透性,、MS點，晶粒度長大傾向,、脫碳的影響上,。合金元素通過對淬透性的影響，從而影響到淬裂傾向,。一般來說,，淬透性增加，淬裂性增加,，但淬透性增加的同時,，卻可以使用冷卻能力弱的淬火介質(zhì)以減少淬火變形的方法來防止復(fù)雜零件的變形與裂紋。因此,，對于形狀復(fù)雜的零件,，為了避免淬火裂紋，選擇淬透性好的鋼,，并用冷卻能力弱的淬火介質(zhì)是一個較好的方案,。

合金元素對MS點影響較大，一般來說,，MS越低的鋼,，淬裂傾向越大,，當MS點高時，相變生成的馬氏體可能立刻被自回火,，從而消除一部分相變應(yīng)力,，可以避免發(fā)生淬裂。因此,，當碳含量確定后,，應(yīng)選用少量的合金元素，或者含對MS點影響較小的元素的鋼種,。

3,、選擇鋼材時,，應(yīng)考慮過熱敏感性,。過熱較敏感的鋼，容易產(chǎn)生裂紋,，所以在選擇材料時應(yīng)引起重視,。

二、零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1,、斷面尺寸均勻,。斷面尺寸急劇變化的零件，在熱處理時,，由于產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋,。故設(shè)計時盡量避免斷面尺寸突變。壁厚要均勻,。必要時可在與用途無直接關(guān)系的厚壁部位開孔,。孔應(yīng)盡量做成通孔,。對于厚不同的零件,，可進行分體設(shè)計，待熱處理后,，再進行組裝,。

2、圓角過渡,。當零件有棱角,、尖角、溝槽和橫孔時,，這些部位很容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,，從而導(dǎo)致零件淬裂。為此,，零件應(yīng)盡量設(shè)計成不發(fā)生應(yīng)力集中的形狀,，在尖角處和臺階處加工成圓角,。

3、形狀因素造成的冷卻速度差異,。零件淬火時冷卻速度的快,、慢隨零件形狀的不同而不同。即使在同一零件上不同的部位,，也會因各種因素而造成冷卻速度的不同,。因此要盡量避免過大的冷卻差異，以防止淬火裂紋,。

三,、熱處理技術(shù)條件

1、盡量采用局部淬火或表面硬化,。

2,、根據(jù)零件服役條件需要，合理調(diào)整淬火件局部硬度,。局部淬火硬度要求較低時,，盡量不強求整體硬度一致。

3,、注意鋼材的質(zhì)量效應(yīng),。

4、避免在第一類回火脆性區(qū)回火,。

四,、合理安排工藝路線及工藝參數(shù)

當鋼件的材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件一經(jīng)確定,，熱處理工藝人員就要進行工藝分析,，確定合理的工藝路線，即正確安排預(yù)備熱處理,、冷加工和熱加工等工序的位置并確定加熱參數(shù),。

淬火裂紋
1、500X下,，呈鋸齒狀,，起始端裂紋寬，結(jié)束斷裂紋細小至無,。

2,、微觀分析：異常冶金夾雜，裂紋形貌呈鋸齒狀延伸,；用4%的硝酸酒精腐蝕后觀察,，沒有脫碳現(xiàn)象，微觀形貌見下圖：

1＃樣品

品裂紋處未發(fā)現(xiàn)異常冶金夾雜,，沒有脫碳現(xiàn)象,，裂紋呈鋸齒狀延伸,，具有淬火裂紋的典型特征。

2＃樣品

分析結(jié)論：

1,、樣品的成分符合標準要求并對應(yīng)原始爐號成分,。

2、由微觀分析,，樣品裂紋處未發(fā)現(xiàn)異常冶金夾雜,，沒有脫碳現(xiàn)象，裂紋呈鋸齒狀延伸,，具有淬火裂紋的典型特征,。

鍛造裂紋

1、典型材料原因?qū)е碌牧鸭y,，邊緣為氧化物,。