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本帖最后由 twq19810302 于 2023-10-10 15:23 編輯 ; }( P }5 w2 l9 a! F5 k
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淬火裂紋是常見(jiàn)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(jì)開(kāi)始的,,故預(yù)防裂紋產(chǎn)生的工作應(yīng)該從產(chǎn)品設(shè)計(jì)抓起,。要正確地選擇材料、合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,提出恰當(dāng)?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(shí)間,、加熱介質(zhì),、冷卻介質(zhì)、冷卻方法和操作方式等,。( b5 z: c0 A" G% l
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$ q! x9 u# C# P& j) W9 V/ J 材料方面
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6 B8 u6 l M" n8 G' q1,、碳是影響淬裂傾向的一個(gè)重要因素。碳含量提高,,MS點(diǎn)降低,,淬裂傾向增大。因此,,在滿足基本性能如硬度,、強(qiáng)度的條件下,應(yīng)盡量選用較低的碳含量,,以保證不易淬裂,。5 m* N& g* y& Y/ C0 I9 S& j* V
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2、合金元素對(duì)淬裂傾向的影響主要體現(xiàn)在對(duì)淬透性,、MS點(diǎn),,晶粒度長(zhǎng)大傾向、脫碳的影響上,。 合金元素通過(guò)對(duì)淬透性的影響,,從而影響到淬裂傾向。一般來(lái)說(shuō),,淬透性增加,,淬裂性增加,但淬透性增加的同時(shí),,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(lái)防止復(fù)雜零件的變形與裂紋,。因此,對(duì)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(gè)較好的方案,。
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合金元素對(duì)MS點(diǎn)影響較大,,一般來(lái)說(shuō),MS越低的鋼,,淬裂傾向越大,,當(dāng)MS點(diǎn)高時(shí),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(dāng)碳含量確定后,,應(yīng)選用少量的合金元素,,或者含對(duì)MS點(diǎn)影響較小的元素的鋼種。
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3,、選擇鋼材時(shí),,應(yīng)考慮過(guò)熱敏感性。過(guò)熱較敏感的鋼,,容易產(chǎn)生裂紋,,所以在選擇材料時(shí)應(yīng)引起重視。0 J+ i7 {- e4 H, K# q
. h' P9 g4 D1 x0 o零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 0 v; O8 E4 t5 @+ \
+ ]& w" N1 K9 p: _4 J1,、斷面尺寸均勻。斷面尺寸急劇變化的零件,,在熱處理時(shí),,由于產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋。故設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免斷面尺寸突變,。壁厚要均勻,。必要時(shí)可在與用途無(wú)直接關(guān)系的厚壁部位開(kāi)孔�,?讘�(yīng)盡量做成通孔,。對(duì)于厚不同的零件,可進(jìn)行分體設(shè)計(jì),,待熱處理后,,再進(jìn)行組裝。
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2,、圓角過(guò)渡,。當(dāng)零件有棱角、尖角,、溝槽和橫孔時(shí),,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(jì)成不發(fā)生應(yīng)力集中的形狀,在尖角處和臺(tái)階處加工成圓角,。2 R' {; Z% C, [
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3,、形狀因素造成的冷卻速度差異。零件淬火時(shí)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(huì)因各種因素而造成冷卻速度的不同。因此要盡量避免過(guò)大的冷卻差異,,以防止淬火裂紋,。6 |3 i+ P) E: h8 A: x! a0 l; a
! R9 b+ i+ J: L9 e' x( C熱處理技術(shù)條件
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1、盡量采用局部淬火或表面硬化,。
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0 }4 C h6 X4 X b. n5 Z2,、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(shí),,盡量不強(qiáng)求整體硬度一致。
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( O$ ?3 Z% X/ k: h% c3,、注意鋼材的質(zhì)量效應(yīng),。
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) Y0 O7 @/ C) S! C4、避免在第一類回火脆性區(qū)回火,。
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5 P) J/ M, J8 j/ \. m2 S! G合理安排工藝路線及工藝參數(shù)4 E7 T! r* c: Y. V7 y& }* q' j" b
& b, A( D, [: C$ z4 C3 E當(dāng)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(jìn)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),。: C( Q! L/ w+ S+ G
- w. L: F- e9 u9 W( \' u淬火裂紋: p6 a1 H* q, B
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1,、500X下,呈鋸齒狀,,起始端裂紋寬,,結(jié)束斷裂紋細(xì)小至無(wú)。& q/ V: O" q/ ]% t7 F; g$ s
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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(méi)有脫碳現(xiàn)象,,微觀形貌見(jiàn)下圖:
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5 ?: Z* x/ h- Z c4 t 1#樣品, O& p- K' f' ~) l& a/ c
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品裂紋處未發(fā)現(xiàn)異常冶金夾雜,沒(méi)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。
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2#樣品2 ~# s2 x6 x' L2 x
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分析結(jié)論:
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0 ^% J4 c8 j2 D+ B3 K1 H! y* \1,、樣品的成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求并對(duì)應(yīng)原始爐號(hào)成分,。
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2 g! ^4 M6 J. V2,、由微觀分析,樣品裂紋處未發(fā)現(xiàn)異常冶金夾雜,,沒(méi)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,。; M8 {. X& J. I; N1 q4 z
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鍛造裂紋 Z& v6 B7 i |
T% Y; ^* H/ L% P- P1 t& k1,、典型材料原因?qū)е碌牧鸭y,邊緣為氧化物,。) _1 W7 w) ^% E" c. w) D' F/ M6 K
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- r+ r1 O" v8 U9 c& i! T+ j 2,、微觀觀察
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: }% `9 x) s4 C# _) n% D表面白亮層應(yīng)為二次淬火層,二次淬火層下深黑色為高溫回火層* s$ n6 t- G- \9 S n2 Z- Q
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分析結(jié)論:存在脫碳的裂紋要分辨是否是原材料裂紋,一般裂紋脫碳深度大于等于表面脫碳深度的為原材料裂紋,,裂紋脫碳深度小于表面脫碳深度的鍛造裂紋,。
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