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[求助] 20CrMnTi渗碳后断裂是什么原因

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发表于 2008-4-7 17:42:10 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江苏南京

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工件是外径45内径15的圆环,厚度10,
% ]5 B7 a6 {- H材料20CrMnTi,热处理渗碳,表面镀锌,$ D& y3 E8 q) ^& {: x9 t& O
使用时发生脆断.! X5 i. Y* z$ r" B7 m9 {
查硬度表面HRC59,心部HRC40! k1 X8 L$ s  Y2 W! Y2 C

+ \" g" v+ W% h- h( \ 镀锌是否是脆断的原因,
发表于 2008-4-8 08:02:41 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
可能是心部硬度太高.................
发表于 2008-4-8 08:15:02 | 显示全部楼层 来自: 中国
如果仅从楼主的文字上推断,什么原因都有可能
发表于 2008-4-10 21:38:07 | 显示全部楼层 来自: 中国河南商丘
应力集中,冷速快.马氏体相变.产生相变应力和应力
发表于 2008-4-11 21:27:17 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
电镀锌还是热镀锌?。。。
发表于 2008-4-14 01:30:45 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
統識別號 579082 : |3 c6 L% G) n6 P& ~
篇 名 Cr-Mn-Ti钢渗碳齿轮断裂分析
  \, C! @$ K' d1 F1 f1 w8 Y4 z9 k作 者 吴立新;陈士华;曾静;李立军;姚中海
% k  O! m0 Y4 h# e" n' j* U- C! D4 \刊 名 物理測試
* o; n) n) \/ z9 J; V  X! F卷期/出版年月 24卷s期(2006/11)
1 |, V3 v# x) N& j' b頁次 82-87 7 [: Y3 \& m7 Q% A7 Q
資料語文 中文 & g( T' A) i, ?
摘要 本文以某重载车组合渗碳齿轮的断裂损坏为例,综合分析了20CrMnTi和30CrMnTi渗碳齿轮的材质、断口特征、表面硬度、渗层组织等,并结合引起渗碳齿轮损坏的主要影响因素进行了相关讨论,认为太阳轮上齿身表面渗碳层中存在大量深度在20μm以上(局部达70μm)的黑色线状氧化相,是造成太阳轮齿局部脆性剥落的主要原因。太阳轮局部齿面剥落,造成组合齿轮运行中的卡齿和挤压,导致了较多行星轮齿从应力集中的根部开始的瞬时脆断。
/ u. R- j8 S) M4 a8 F3 A, N- l% k
0 E% ^: i, K" V. h3 r/ W+ l: w關鍵詞 渗碳齿轮,断裂,黑色氧化相
' z. W; d' n3 ]8 tCEPS分類 學科別>自然科學>物理
发表于 2008-4-14 11:06:40 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江哈尔滨
楼主能否提供工件的机械性能及使用温度,一般抗拉大于1240的不推荐电镀锌,大于1000的可以但镀后应进行消氢处理,具有渗碳表面不宜电镀锌,工作温度超过250度不应电镀锌。

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发表于 2008-4-14 17:06:39 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
感觉一个是硬度,心部硬度挺高的,主要是表面到心部的硬度过渡是不是平缓的,再者镀锌回产生脆,可以驱氢处理。

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发表于 2008-4-14 17:48:29 | 显示全部楼层 来自: 中国福建福州
常用的冷作模具钢仍是低合金钢(CrWMn)和高碳高铬工具钢(Cr12、Cr12MoV)这些老的钢号。CrWMn钢有适当的淬透性和耐磨性,但在热加工和热处理仍存在一些问题。高碳、高铬工具钢虽然有较高的硬度和较高的耐磨性,但其碳化物偏析较严重,导致变形的方向性和强韧性的降低,如果碳化物偏析过于严重易造成模具热处理后断裂。
5 F$ ]& J" p( ]! i为了克服这种缺点,国内进行了大量的研究工作。一方面引进国际通用的高碳高铬工具钢D2(Cr12Mo1V1)钢,D2钢的碳化物偏析较Cr12MoV钢略有改善,强度和韧性略有提高;另一方面又不断研究开发新的钢种。% m& B2 O2 k/ z1 h  q
! k3 @. f* U) N8 M5 z8 J5 c
为了改善Cr12型冷作模具钢的碳化物偏析,提高其韧性,并进一步提高钢的耐磨性,我国冶金工业者做了大量的研究工作,开发了不少新的钢种,如LD(7Cr7Mo2Si)钢、GM(9Cr6W3Mo2V2)钢和ER5(CR8MOWV3Si)钢等。在这些钢中适当降低了碳和铬的含量以改善碳化和偏析,增加了钨、钼和钒的含量以增加二次硬化的能力和提高耐磨性。与Cr12型模具钢相比,这类钢的碳化物偏析有所改善,有较高的韧性,这类钢比Cr12型冷作模具钢有更好的耐磨性,因而制造的冷作模具有更高的寿命,更适合于高速冲床和多工位冲床上使用。
发表于 2008-4-15 11:26:01 | 显示全部楼层 来自: 中国上海

应该是因为镀锌后有氢脆现象造成的

初步判断是因为电镀后有氢脆现象造成的断裂。
% T' o" z9 ?: @+ C! D% ]
  g  ]! q0 e* \# m, z; r1 l; N* ]& U8 g材料强度越大,其氢脆敏感性也越大。国际标准要求抗拉强度σb>105kg/mm2的钢材,要进行相应的镀前去应力和镀后去氢处理。
' n% `& \. g5 A) B: v6 Y1 T5 l
& \3 @+ E% s& I! Y1 u* w3 e" z0 r由于钢材强度与硬度有很好的对应关系,因此,用材料硬度来判断材料氢脆敏感比用强度来判断更为直观、方便。在电镀中我们发现钢的硬度在HRC38左右时开始呈现氢脆断裂的危险。对高于HRC43的零件,镀后应考虑去氢处理。硬度为HRC60左右时,在表面处理之后必须立即进行去氢处理,否则在几小时之内钢件会开裂。

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发表于 2008-4-15 16:10:31 | 显示全部楼层 来自: 中国山西忻州
同镀锌关系不大,可能渗碳过厚引起。
发表于 2008-4-17 12:16:19 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南通
建议做个金相分析,组织有没问题$ K" _. C* q  ^
组织没有问题的话再找其他原因
发表于 2010-10-26 07:25:51 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江嘉兴
渗碳层深度是多少?
发表于 2010-10-26 07:55:57 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
发个金相图上来,分析就直观多了。语言描述可能会有不准确的地方,而且你说的也不详细。
发表于 2010-10-27 09:18:38 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
1# 刘海超 5 H$ |# v& }" Z- Q! q0 C& R
心部硬度过高是断裂的原因
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