切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 2311阅读
    • 0回复

    [分享]淬火裂纹和非淬火裂纹的鉴别 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线zz1983
     
    发帖
    533
    光币
    5349
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2009-02-18
    — 本帖被 cyqdesign 从 机械加工与制造 移动到本区(2010-12-09) —
    关键词: 淬火
    淬火过程中或在淬火后的室温放置过程中产生的裂纹叫做淬火裂纹。后者又叫时效裂纹。造成淬火开裂的原因很多,在分析淬火裂纹时,应根据裂纹特征加以区分。 F<'g6 f  
    i]Kq  
    一、淬火裂纹的特征 -(:BkA  
    s)]|zu0"Ku  
    在淬火过程中,当淬火产生的巨大应力大于材料本身的强度并超过塑性变形极限时,便会导致裂纹产生。淬火裂纹往往是在马氏体转变开始进行后不久产生的,裂纹的分布则没有一定的规律,但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。 :dLS+cTC  
    {_k 6t  
    显微镜下观察到的淬火开裂,可能是沿晶开裂,也可能是穿晶开裂;有的呈放射状,也有的呈单独线条状或呈网状。 rTmcP23]  
    $#KSvo{otI  
    因在马氏体转变区的冷却过快而引起的淬火裂纹,往往是穿晶分布,而且裂纹较直,周围没有分枝的小裂纹。 c:=Z<0S;  
    pM X7Rl  
    因淬火加热温度过高而引起的淬火裂纹,都是沿晶分布,裂纹尾端尖细,并呈现过热特征:结构钢中可观察到粗针状马氏体;工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。 q/4PX  
    g@nE7H1V  
    表面脱碳的高碳钢工件,淬火后容易形成网状裂纹。这是因为,表面脱碳层在淬火冷却时的体积胀比未脱碳的心部小,表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状。 W9eR3q  
    T( ;BEyc?  
    二、非淬火裂纹的特征 4{fi=BA   
    &=02.E@  
    淬火后发生的裂纹,不一定都是淬火所造成的,可根据下面特征来区分: H2k>E}`  
    Bb-x1{t  
    淬火后发现的裂纹,如果裂纹两侧有氧化脱碳现象,则可以肯定裂纹在淬火之前就已经存在。淬火冷却过程中,只有当马氏体转变量达到一定数量时,裂纹才有可能形成。与此相对应的温度,大约在250℃以下。在这样的低温下,即使产生了裂纹,裂纹两侧也不会发生脱碳和出现明显氧化。所以,有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹。 -Ep-v4}  
    t`F%$q  
    如果裂纹在淬火前已经存在,又不与表面相通,这样的内部裂纹虽不会产生氧化脱碳,但裂纹的线条显得柔软,尾端圆秃,也容易与淬火裂纹的线条刚健有力,尾端尖细的特征区别开来。 +d#ZSNu/  
    yP-.8[;  
    三、实例探讨 &<!I]:Y  
    j4G,Z4  
    1.轴,40Cr,经锻造、淬火后发现裂纹。裂纹两侧有氧化迹象,金相检验,裂纹两侧存在脱碳层,而且裂纹两侧的铁素体呈较大的柱状晶粒,其晶界与裂纹大致垂直。 结论:裂纹是在锻造时形成的非淬火裂纹。 &,e@pvc3  
    Kx<bVK4"  
    当工件在锻造过程中形成裂纹时,淬火加热即引起裂纹两侧氧化脱碳。随着脱碳过程的进行,裂纹两侧的碳含量降低,铁索体晶粒开始生核。当沿裂纹两侧生核的铁素体晶粒长大到彼此接触后,便向离裂纹两侧较远的基体方向生长。由于裂纹两侧在脱碳过程中碳浓度的下降,也是由裂纹的开口部位向内部发展,因而为铁素体晶粒的不断长大提供了条件,故最终长大为晶界与裂纹相垂直的柱状晶体 ]^ j)4us  
    zH|!O!3"4  
    2.半轴套座,40Cr,淬火后出现开裂。金相检验,裂纹两侧有全脱碳层,其中的铁素体呈粗大柱状晶粒,并与裂纹垂直。全脱碳层内侧的组织为板条马氏体加少量托氏体,这种组织是正常淬火组织。 结论:在加工过程中未经锻造,因此属原材料带来的非淬火裂纹。 *B3` #t  
    E; RI.6y  
    3.齿轮铣刀,高速钢,淬火后在内孔壁上出现裂纹。金相检验,发现裂纹附近的碳化物呈不均匀的带状分布。 结论:这是由于组织不均匀所造成的淬火裂纹。 {a(YV\^y|H  
    b,SY(Ce~g  
    当钢的显微组织中存在碳化物聚集时,这些地方碳和合金元素的含量比较高,造成临界温度降低。因此,即使是在正常的温度下进行淬火加热,对于碳化物聚集处来讲,加热温度已显得过高了。其结果是这些地方出现过热组织,降低了钢的强度,淬火冷却时,在应力作用下产生开裂。 s \kkD *  
    z` gR*+  
    高速钢的碳化物不均匀性是这种钢的重要质量指标之一。为减少或预防这类缺陷发生,冶金厂和使用厂都在不断采取措施,如使用厂用改锻工艺来均匀组织。当碳化物不均匀性的改善程度受到限制时,可在保证硬度的前提下采用较低淬火加热温度来避免过热组织产生。 8.9S91]=  
    N'[^n,\(:  
    4.W18Cr4V钢制模具,高温盐浴中加热后油冷,发现开裂。从裂纹特征上看是冷却过快所致。因工件截面较大,冷却时内外温差也大,当表面转变为马氏体时,内部仍处于奥氏体状态,以后的冷却过程中才逐步转变为马氏体,致使表层受内部体积胀大的作用承受很大的拉应力而开裂。因此,可以判断为淬火裂纹。
     
    分享到