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发表于 2009-8-9 15:10:47
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来自： 中国江西九江
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1 前言 图1 17Cr2Ni2MoA钢锻件热处理工艺 有效硬化层深度1.8～2.0mm,按JBöZQ4038-1988要求碳化物≤2级,
. u1 Y- K/ }" S M+A残≤3级,心部铁素体≤3级,并有心部力学性能要求
& C! r) T* e \ V; g* R1 g( b 2.2 淬火裂纹形貌! o+ L6 P0 p7 v; t" ~' k
厚10mm薄壁件试样经渗碳淬回火后,发现有中心裂纹,其宏观和金相形貌如图2所示。由图2可知,中心裂纹是在无渗层的中心处,垂直于厚度方向,沿网状铁素体的地方,呈沿晶断裂。
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4 W; C) b" L& u+ W$ ?5 y a 裂纹宏观形貌 b 裂纹金相形貌 400×
! G0 C1 S* H+ P4 p& ` 图2 中心裂纹的宏观和金相形貌 3 裂纹产生的原因及防止措施. q7 m6 Y5 @, \7 V/ p% L+ U X8 d K4 M! P
产生淬火裂纹的试件(锻件供货状态)的金相分析表明,金相组织中存在着严重半网状或网状的铁素体(见图3a),这种网状铁素体虽然经930℃渗碳空冷(相当于正火)和淬火(800～830℃)有所改善,但仍然有残留的网状结构(见图2b)。无淬火裂纹的正常的试件的原始组织中(锻件供货状态)就没有大块网状碳化物(见图4a),经淬回火后组织均匀为低碳回火马氏体(见图4b)。有淬火裂纹的试样(图3a),经重新正火后,消除了网状铁素体(图3b),再进行渗碳淬火回火就不再产生淬火裂纹。
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a 供货状态(有淬火裂纹) b 图3a的试件经重新正火930℃
: B* Z$ ^0 v# f& ? 不正常组织 100× 回火640℃ 400×
; v3 N9 _9 Y C! P8 H# B 图3 产生裂纹的供货状态和重新正火的金相组织 a 供货的正常组织(无淬火裂纹)100× b 图4a的淬回火心部组织100× 图4 无淬火裂纹供货的状态正常组织及其淬回火组织 众所周知,在渗碳层和中心转变成马氏体后,要产生热应力和组织应力,在渗碳层中产生较大的压应力,而在中心部位则产生较大的拉应力,当拉应力超过材料本身的强度时,就在薄弱环节处,即强度较低的铁素体处产生断裂(裂纹)。产生淬火裂纹的试件,渗碳前的正火回火处理得不够充分(见图3a),淬火后也保留了网状铁素体的特征(见图2b),因此在较大的拉应力作用下就产生了如图2所示的中心裂纹。尤其对这样小的试件(或薄件),油冷淬火的冷却速度较大,产生的热应力和组织应力也较大,心部产生极大的拉应力,这样就加剧了产生裂纹的可能性。( `# e) c9 W4 V
4 结论
1 A! W; b; ]2 j. G* b6 ` x 薄壁17Cr2Ni2MoA钢制大锻件由于原材料存在大块状网状铁素体,经渗碳淬回火后可能会产生淬火裂纹,因此必须对17Cr2Ni2MoA钢(供货状态)进行充分的正回火,才能保证组织中不会存在大块网状铁素体,避免产生淬火裂纹。- J& e3 ~" \! |4 n! r6 n
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发表于 2008-12-12 08:10:30
