鍛件熱處理后表面產生裂紋的原因（請教）

黃河湃

鍛軸，外形尺寸φ520×1200，材質40Cr ，鍛造粗車后經超聲波探傷合格，而熱處理后鍛軸表面出現大面積的裂紋。

請教各位大俠，產生裂紋的原因有那些，如何確認是什么原因產生的裂紋？

見附照片！

黃河湃

三腳貓大俠在嗎？能否幫助解答一下！

三腳貓

請把
) z* P% `# V- y: w# Z鍛造工藝、機加工工藝、熱處理工藝
傳上來

黃河湃

回三腳貓大俠，此件為外協件，他們現都不愿提供工藝文件，但，不知到底是那個環節出問題了？

憨老馬

黃河湃網友好，鍛件材料一般在表層2mm左右一定是會有裂痕的，以前老師教的時候是這樣說，我們在長期使用鍛件時都差不多是這樣，我們都會預留余量，把表面層切削掉的。您粗車的深度多少呢？

黃河湃

回老馬，此鍛軸粗車量單邊10～15mm，粗車后探傷合格，現單邊有3～4mm加工余量。

憨老馬

那足夠了，我個人認為問題還是在鍛造工序那里，傳兩頁資料，看對你有否幫助。

黃河湃

感謝老馬！
1 R) |' h7 m: l' O$ U那是鍛造的延遲裂紋嗎？如果是鍛造的問題，那粗車后應該能夠看到的，是吧？
# m- @+ H3 O9 s) \  ^  W% f鍛造后取樣做過力學性能試驗的，是符合要求的。
* N+ i2 ]- z4 m& u2 ?. ?現在就是沒有將熱處理過程的曲線圖拿到。

rxinsl

      有難度....

三腳貓

! ~3 Y" N8 N1 X# F+ I" P鍛件用原材料(現指軋材)不能有;發裂、折迭(夾縫)刮傷、非金屬雜質、百點等缺陷。
7 d# {3 w$ C: [- e2 q; C從終鍛溫度冷卻時會產生內應力;溫度、組織和殘余應力,當這三種應力疊加超過鋼材的強度極限時,會產生內部內裂、表層外裂。鍛好的鍛件不能隨意冷卻(40Cr采用快速空冷),
鍛件中不允許存在白點(一種極細的脆性裂紋),產生白點的鍛件必須報廢.大型鍛件可根據白點敏感性程度選擇適當的鍛后熱處理方法防止白點的形成
4 h$ ?: k3 I0 I3 h& U1 Z鍛后熱處理; 退火、正火、調質
/ d/ N$ W8 h# F! z+ f% d+ y
"鍛造粗車后經超聲波探傷合格"鍛造方面應該沒問題,就不多寫了。
6 C$ P; c: Y: E& D
40Cr屬于低淬透性調質鋼
選擇較高的淬火加熱溫度,水淬;或鹽浴加熱,油淬,
0 c* ]8 o. ?: ^/ L8 G淬火后應抽檢硬度,以確定回溫度,(4h之內)應及時回火.
5 d" Q- X' D$ ~! N( j
從樓主所示照片和所述問題,判斷是熱處理淬火裂紋(縱向、橫向、網狀、剝離)
屬于網狀裂紋,產生原因估計是粗車時外表留有黑疤(脫碳層)引起的(不能算熱處理引起的).
1 j* N1 o4 i6 T# K
0 U6 H+ ~0 Q* _: |' j網狀裂紋--是一種表面裂紋,其深度較淺,一般在0.01-1.5mm左右。裂紋走向具有任意方向性,與工件的外形無關,許多裂紋相互聯接構成網狀。裂紋分布面積較大。當裂紋變深時,網狀逐漸消失;當達到1mm以上時,就變成任意走向的或縱向分布的少數條紋了。
主要是表面脫碳引起的.表面脫碳層淬火后,內層馬氏體含量比表層高,這樣表層形成的馬氏體與內部的馬氏體體積差大,使表面造成很大的多向拉應力。
9 o% A( U9 y* d4 m5 P" B* z# m: ^
裂紋尺寸達到臨界裂紋長度,裂紋將失穩擴展,成為可發展裂紋,造成宏觀的完整破壞,呈現脆性斷裂.
另一類,由于萌生裂紋尺寸一般小于臨界裂紋長度,因為應力場的變化及裂紋擴展阻力的變化等復雜因素的綜合影響,使得裂紋難以繼續擴展,裂紋存在于工件上,并未形成宏觀的斷裂。
  r9 ?/ f$ y$ o% y- X
6樓;從料料方面分析
粗車單邊余量10-15mm,應不可能再留有黑疤,
* r  |# d4 W) m那么有可能是鋼件的非金屬夾雜物、偏析、碳化物引起的。

  s$ G* G/ b: v9 x% v: S因沒看到鍛造工藝、機加工工藝、熱處理工藝,就很難分析那方面因素引起的
+ ?  x' [6 Y4 ]# E7 P; l1鍛后退火是否規范
: Z- v) Y+ E; G# {2調質鋼的硬度HB是否用淬火鋼的硬度HRC
3熱處理規范(加熱溫度,保溫時間,冷卻方式)
4 Q5 ~) E# Q+ W
2 g8 i1 n" T4 i8 j7 I同意5樓
估計網狀裂紋對此零件性能影響不大,樓主可評估下再確定。
* [4 M4 s! z; G; w8 j0 g網狀裂紋一般都可車削掉
5 z9 G, }" ]+ t/ ~曾處理過;網狀裂紋太深車削后還留有條絞,角向磨光機倒坡口,焊接,再車削修光。
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