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8个厚40Cr圆钢产生淬火裂纹的原因

作者:www.40cryg.cn 发布于:2019-03-02 23:46:11 点击量:

8个厚40Cr圆钢产生淬火裂纹的原因

淬火开裂是热处理应力超过8个厚40Cr圆钢的断裂强度而引起的开裂现象。裂纹呈断续的串联分布,断口有淬火油或盐水的痕迹,无氧化色,裂纹的两侧也无脱碳现象。产生淬火裂纹的场合及原因有下几点:

(1)材料管理混乱,误把高碳钢或高碳合金钢当成低、中碳钢使用,采用水淬。

(2)冷却不当。在Ms温度以下快冷,因组织应力大引起开裂。如水-油双介质淬火,在水中停留时间长,淬火油中含有过多水分。

(3)未淬透8个厚40Cr圆钢心部硬度为36~46HRC时,在淬硬层与非淬硬层交界处形成淬火裂纹。心部硬度小于36HRC,交界处拉硬力得到消减。心部硬度大于45HRC,说明已有马氏体组织,拉应力峰值降低,开裂倾向减小。

(4)具有最危险淬裂尺寸的8个厚40Cr圆钢易形成淬火裂纹。8个厚40Cr圆钢全部淬透时有一最危险的淬裂尺寸,其直径是:水淬时为8~16mm;油淬时为25~40mm。尺寸小于最危险淬裂尺寸时,心部与圆钢表面温差小,淬硬力小,不易开裂,反之增大,但拉应力峰远离表面,淬裂倾向反而减小。

(5)严重表面脱碳易形成网状裂纹。脱碳层马氏体比体积小,受到拉应力作用,易形成网状裂纹。

(6)内径较小的深孔8个厚40Cr圆钢的内表面冷却较外表面小得多,残留热应力作用小,所受到的残留拉应力较外表面大,内壁易形成平行的纵向裂纹。

(7)淬火加热温度过高,引起晶粒粗化,晶界弱化,圆钢的脆断强度降低,淬火易开裂。

(8)重复淬火前未经中间退火,过热倾向大,前项的淬火应力未能完全消除,以及多次加热引起的表面脱碳,都会促使淬火开裂。

(9)大截面高合金钢8个厚40Cr圆钢淬火加热时未经预热或加热速度过快,加热时的热应力或组织应力增大,引起开裂。

(10)原始组织不良,如高碳钢球化退火质量欠佳,其组织是片状或点状珠光体,热热倾向大;晶粒粗化,马氏体含量高,淬火开裂倾向大。

(11)原材料显微裂纹,非金属夹杂物,严重碳化物偏析淬火开裂倾向增大。如非金属加杂物或严重碳化物沿轧制方向形成带状公布,由于力学性能各向异性,其横向性能比纵向性能低35%~50%,在表面最大拉应力作用下,常沿非金属夹杂物或碳化物分布方向呈纵向裂纹。

(12)锻造裂纹在淬火时扩大。在变通炉内淬火加热时,开裂的破断面上有黑色的氧化皮,裂纹两侧有脱碳层。

(13)过烧裂纹。裂纹多呈网状,晶界有氧化和熔化现象。

(14)淬透性低的钢,用钳子夹持淬火时,被夹持部位淬火冷的慢,有非马氏体组织,钳口位于淬硬层与非淬硬层交界处,其拉应力大,易开裂。

(15)高速钢、高铬钢分级淬火,8个厚40Cr圆钢未冷至室温,急于清洗而引起开裂。

(16)深冷处理因急冷急热形成的热应力和组织应力都比较大,且低温材料的脆断强度低,易产生淬火开裂。

(17)淬火后未及时回火,8个厚40Cr圆钢内部的显微裂纹在淬火应力的作用下扩展形成宏观裂纹。


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