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淬火帶鋼淬火開(kāi)裂原因和形式
熱處理生產(chǎn)過(guò)程中零件的冷卻速度過(guò)快,會(huì)造成其內(nèi)外溫度存在溫差,形成了熱應(yīng)力,在艦點(diǎn)以下形成的馬氏體的比體積9D和奧氏體比體積不同,則形成了組織應(yīng)力,當(dāng)二者內(nèi)應(yīng)力的合力超過(guò)鋼材的抗拉強(qiáng)度(或破斷強(qiáng)度),將造成零件的開(kāi)裂。除原材料自身的缺陷造成零件出現(xiàn)淬火裂紋外,它還同零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、形狀不規(guī)則壁厚、截面突變、尖角等)、鋼材選用不當(dāng)、淬火溫度控制不準(zhǔn)確、冷卻速度不符合要求(在Ma點(diǎn)附近未從淬火介質(zhì)中提出)、操作不當(dāng)、淬火后未及時(shí)回火、零件的表面粗糙、鍛后未退火而直接淬火等因素有直接的關(guān)系。由于裂紋的形成原因不同,它在鋼件中分布的狀態(tài)和形式也有差別,鋼件一旦產(chǎn)生宏觀(guān)的淬火裂紋,將直接做報(bào)廢處理,因此應(yīng)特別注意避免出現(xiàn)開(kāi)裂。
縱向(軸向)裂紋主要是切向拉應(yīng)力造成的;橫向(弧形)裂紋是拉應(yīng)力引起的;網(wǎng)狀裂紋主要是表面上在兩向拉應(yīng)力作用下形成的;剝離裂紋產(chǎn)生在很薄的硬化層內(nèi),是徑向拉應(yīng)力過(guò)大造成的。 縱向(軸向)裂紋沿軸向分布情況,是從表面向內(nèi)部擴(kuò)展,萁裂紋的走向與軸向平行,在淬透零件表層切向拉應(yīng)力比軸向應(yīng)力大時(shí)才能出現(xiàn)。原因?yàn)椋汗ぜ煌耆阃?,心部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,導(dǎo)致表面切向拉應(yīng)力過(guò)大,鋼的含碳量越高則越容易形成縱向裂紋;如果零件的尺寸在淬裂的敏感尺寸范圍內(nèi)或原材料存在嚴(yán)重的帶狀偏析,也將產(chǎn)生裂紋的出現(xiàn)。資料介紹,W18Cr4V鋼制作的大直徑的管螺紋機(jī)用絲錐,如果冷卻過(guò)于激烈,容易出現(xiàn)該類(lèi)裂紋。影響縱向裂紋的因素還有鋼的含碳量高、淬火溫度提高、零件的尺寸大、空心圓柱或套筒,以及非金屬夾雜物、碳化物、帶狀組織等將造成鋼的橫向強(qiáng)度和韌性的降低,在淬火冷卻過(guò)程中出現(xiàn)裂紋的概率增加。判斷軸向裂紋的原因的金相組織分析如圖3-5所示,從圖中可以對(duì)裂紋是非淬火裂紋還是淬火裂紋進(jìn)行正確識(shí)別,它們具有不同的特征。
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