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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,
* m3 a8 ^, G! N% W M+A残≤3级,心部铁素体≤3级,并有心部力学性能要求! \4 }& `- D8 ?7 p# J3 M
2.2 淬火裂纹形貌
" ~" y( ~- ]' V" ?* q! W* 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。" V% L0 z8 A! R* X: Y% A, v5 E8 z
http://www.china-metallography.com/china-met03/05-surface/51/51-images/surface005-02.jpg$ @( o1 G" X) F: \1 ]2 F: [; a
a 裂纹宏观形貌 b 裂纹金相形貌 400×9 e7 E4 x' }" X0 w" z
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6 A4 I2 F1 ]3 m* m! M& _$ B7 K4 k
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。
' Z+ F. l" v7 p1 O, S" f. Q: z http://www.china-metallography.com/china-met03/05-surface/51/51-images/surface005-03.jpg' l/ K) ~9 d; q$ `3 P `
a 供货状态(有淬火裂纹) b 图3a的试件经重新正火930℃
8 }2 H& |- d7 J1 l( J 不正常组织 100× 回火640℃ 400×
/ i2 y6 d2 b+ T! t: k e! v 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。4 {) v# c' Y# [1 ^. Y3 `8 a
4 结论+ t3 j/ F3 v* Q+ o L6 u
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。* ]( C* f' B5 z+ H- _
8 P2 ], R, I/ X+ g
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发表于 2008-12-12 08:10:30
