渗碳件表面淬火使用后出现开裂

qixguo74 · 发表于 2014-5-21 09:05:24

有个问题想请教一下，关于渗碳的残余应力，我们知道渗碳后表面是压应力，而且回火是去除应力的，那么，我们是希望回火后残余应力去除的越完全越好呢？还是希望只去除一些，而保留一部份残余应力好呢？如果是后者的话，那么应该是回火不能过久，否则的话，压应力也会降低，我这么说对吗？

ZX771 · 发表于 2014-5-11 21:59:44

一般情况下渗碳淬火件不容易开裂，建议把图上的裂缝里边金相组织腐蚀出来看看，裂缝的两个面和裂纹底部是否分布着渗碳层。如果发现有沿着裂缝分布的渗碳层就可以证明：材料在渗碳淬火前裂隙的两面已经存在并与渗碳气氛相通了。

qixguo74 · 发表于 2014-5-21 09:03:47

jinxin2907 发表于 2014-5-20 21:41
太长了，为什么需要那么深呢？200小时以后晶粒是否会长大特别严重呢？

我们是渗完碳后，二次加热淬火。另外，有个问题想请教一下，关于渗碳的残余应力，我们知道渗碳后表面是压应力，而且回火是去除应力的，那么，我们是希望回火后残余应力去除的越完全越好呢？还是希望只去除一些，而保留一部份残余应力好呢？

jinxin2907 · 发表于 2014-5-11 20:41:58

现有20CrMnTi阀件使用后出现环形开裂，工艺路线为渗碳，渗碳深度1.5-2mm，表面淬火。如何判断裂纹的引起原因。

jinxin2907 · 发表于 2014-5-12 08:51:00

ZX771 发表于 2014-5-11 21:59
一般情况下渗碳淬火件不容易开裂，建议把图上的裂缝里边金相组织腐蚀出来看看，裂缝的两个面和裂纹底部是 ...

好的，正在腐蚀，稍后上图。谢谢指点

西渡高速钢 · 发表于 2014-5-12 10:41:29

希望看到：
1、工件整体形状照片一张，附带标尺一把，并反映裂纹所在工件部位及裂纹走向；
2、近距离肉眼观察裂纹的照片一张，附带标尺一把；
接下来，再确定后面的分析步骤。。。。。。。。。。。

jinxin2907 · 发表于 2014-5-12 11:04:21

上传裂纹处金相图片。工件为圆盘形。

ZX771 · 发表于 2014-5-12 18:16:18

jinxin2907 发表于 2014-5-12 11:04
上传裂纹处金相图片。工件为圆盘形。

第1张照片是否裂纹延伸到心部位置的金相组织？这里看到的铁素体过量组织状态不好，但是裂纹两边没有渗碳层。第2张图放大倍数较大，缺少周边组织对照不好比较。你可以在裂纹接近表面的地方腐蚀后，酒精冲洗吹干拍宏观照：显示渗碳层沿着外表面分布状态，看渗碳层在裂纹附近是否有沿裂隙两面深入的趋向。

jinxin2907 · 发表于 2014-5-12 20:41:08

ZX771 发表于 2014-5-12 18:16
第1张照片是否裂纹延伸到心部位置的金相组织？这里看到的铁素体过量组织状态不好，但是裂纹两边没有渗 ...

其实我知道这种工件的开裂是使用的必然结果，但我想在理论上给这种开裂找到个依据，以方便我今后改进提高。

jinxin2907 · 发表于 2014-5-12 20:42:27

ZX771 发表于 2014-5-12 18:16
第1张照片是否裂纹延伸到心部位置的金相组织？这里看到的铁素体过量组织状态不好，但是裂纹两边没有渗 ...

对，第一张照片确实是裂纹延伸到心部了。

jinxin2907 · 发表于 2014-5-12 20:43:18

西渡高速钢发表于 2014-5-12 10:41
希望看到：
1、工件整体形状照片一张，附带标尺一把，并反映裂纹所在工件部位及裂纹走向；
2、近距离肉眼 ...

按您要求，照片已经上传。请指教。谢谢

ZX771 · 发表于 2014-5-12 22:13:48

jinxin2907 发表于 2014-5-12 20:41
其实我知道这种工件的开裂是使用的必然结果，但我想在理论上给这种开裂找到个依据，以方便我今后改进提高 ...

从上传的腐蚀显现渗碳层宏观分布情况显示，渗碳层深度没有在裂纹处发生异常变化，这表明渗碳之前此处裂纹还不存在，否则裂隙两边会接触渗碳气氛，会导致该处硬化层较深。
排除裂纹在材料渗碳前存在的可能，接着要考虑该零件的渗碳淬火的一些技术指标可能有问题，诸如表面硬度是否够高，心部组织不好那么心部硬度又如何？等等。

jinxin2907 · 发表于 2014-5-13 09:53:17

ZX771 发表于 2014-5-12 22:13
从上传的腐蚀显现渗碳层宏观分布情况显示，渗碳层深度没有在裂纹处发生异常变化，这表明渗碳之前此处裂 ...

表面硬度55HRC，符合技术要求。但是我们对心部硬度没做要求，心部组织确实不太好，但对表面开裂的产生会有什么影响呢？

西渡高速钢 · 发表于 2014-5-13 12:49:24

jinxin2907 发表于 2014-5-12 20:43
按您要求，照片已经上传。请指教。谢谢

兄弟，零件的整体照片呢？你前面上的照片，仅仅是金相试样照片。对裂纹的分析是不够的。

请将试样拼回零件中，将整体零件照片、裂纹发生部位宏观反映一下，可好？标尺别忘了！等待中，或者电话给我18352859152。

jinxin2907 · 发表于 2014-5-13 19:33:54

西渡高速钢发表于 2014-5-13 12:49
兄弟，零件的整体照片呢？你前面上的照片，仅仅是金相试样照片。对裂纹的分析是不够的。

请将试样拼回 ...

这样能看清不？

子玄 · 发表于 2014-5-13 20:26:14

渗碳1.5-2.0,应该时间很长/渗碳温度多少?碳化物估计会很厉害;你渗碳后进行表面淬火,是高频的意思吗?如果是,我觉得工艺有问题.

jinxin2907 · 发表于 2014-5-14 11:46:14

子玄发表于 2014-5-13 20:26
渗碳1.5-2.0,应该时间很长/渗碳温度多少?碳化物估计会很厉害;你渗碳后进行表面淬火,是高频的意思吗?如果是, ...

930℃大概35-40个小时，随炉试样检测碳化物不严重，我们用中频淬火，因为我们要求渗碳层全淬硬。

西渡高速钢 · 发表于 2014-5-14 14:41:06

jinxin2907 发表于 2014-5-13 19:33
这样能看清不？

有大致的概念了，该零件应该是圆棒料经锻打毛坯后，再半精加工，再渗碳正火，再感应淬火，之后发现的裂纹？

如果推测没错的话，此裂纹真正原因在锻造时出现折叠裂纹，有可能大部分被车除，但遗留一部分，导致淬火开裂。正如前面有高工所说的原始裂纹会出现渗碳情况，所以，我怀疑楼主切取的金相面一段是受影响的裂纹段，而非最早出现裂纹的部位，请确定最早裂纹产生部位，继续金相分析，估计会有新发现。

haobaoli · 发表于 2014-5-14 19:28:22

从裂纹形状上看应该是热处理前的裂纹，或是车刀痕

子玄 · 发表于 2014-5-14 19:59:55

这样的材料渗碳怎么需要35-40小时?其实渗碳后淬油就应该能满足要求啊!你渗碳后有正火吗?看看碳化物是几级?感应淬火我觉得不是很适合.

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