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铸钢件出现淬火裂纹的原因解析

2020-02-03 16:18:37

在淬火过程中,由于外、芯的冷却速率不同,马氏体形成的顺序也不同。当零件表面首先形成马氏体时,仍处于奥氏体状态的心被拉扯。此时,由于奥氏体具有良好的塑性,这种应力可以通过奥氏体的塑性变形得到松弛。然而,当这部分奥氏体冷却并发生马氏体变化时,较早形成的马氏体具有较高的硬度、脆性和极低的塑性,因此较晚形成的马氏体其张应力迅速增大。大了。一旦超过了材料的强度极限,就会发生开裂。此外,即使该拉应力不超过数据的强度极限,由于数据内部缺陷导致的结构强度下降也会导致开裂。这是导致淬火和开裂的物理机制。在实际生产过程中,具体表现在7个方面。

1. 淬火裂纹是由原始数据中存在的缺陷引起的

如果原始材料的内外都有裂纹,但在热处理前没有发现,则可能构成淬火裂纹。金相显微镜观察发现,裂纹两侧均有脱碳层,脱碳层中铁氧体晶粒较粗。

2.夹杂物导致的淬裂

淬火过程中,若夹杂物严重,则会产生简单的本构应力,并产生裂纹。

3、淬火开裂由于原始安排不好

(1)当钢的微观组织存在严重的带状偏析或严重的化学偏析时,淬火过程中会产生较大的组织变化应力。另外,在碳化物装配时容易出现过热现象,使零件产生裂纹。

(2)淬火前钢的残余内应力较大,淬火时产生裂纹。出现这种情况的部件通常有粗晶粒和魏斯排列。

(3)如果零件在一次淬火后需要修补,而在第二次淬火前应力未消除,则在第二次淬火时可能出现裂纹,且裂纹常沿淬火层扩散。

4.两种淬火裂纹是由于淬火温度不合适引起的

(1)外部指示温度低于炉内实际温度,导致实际淬火温度过高,形成过热淬火,导致零件开裂。在超热淬火开裂的微观组织中,存在粗晶粒和粗马氏体,裂纹主要沿晶粒分布。

(2)实际生产的钢件含碳量高于钢商标规定的含碳量。如果原商标用于普通工艺淬火,则相当于提高钢的淬火温度。增加的应力可能导致淬火开裂。

5. 淬火裂纹是由于淬火过程中冷却不当造成的

淬火过程中由于冷却不当,零件也会产生裂纹。例如,45号钢在淬火过程中容易产生淬火裂纹。特别是当含碳量处于上限,且零件直径为7-8mm时,容易出现裂纹。因此,在淬火过程中选择合适的冷却介质是非常重要的。此外,部分零件结构混乱,截面尺寸变化较大。如果冷却剂选择不当,薄壁只会形成应力,导致硬化和开裂。

6.淬火引起的加工缺陷

由于加工不好,零件表面会留下深而粗的刀痕。淬火和冷却时,产生的应力会引起裂纹。

       7.零件形状对淬火裂纹的影响

零件形状不合理或截面过渡区厚度差异较大。淬火过程中应力集中,易产生裂纹。否则,如果铸件流线分布不均匀,也可能在淬火过程中形成淬火裂纹缺陷。

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