求助：轴台阶圆弧过渡处周向表面裂纹产生的原因

hexulong0322

       大家好！恳请各位工程师帮我分析以下裂纹产生的原因，小弟不胜感激！
       我公司有一批轴类产品（材料52CrMoV4，20件）经过镦粗后，未镦满，未经过其他处理，冷却后车掉飞边，再次镦粗。粗加工后，干粉探伤未发现裂纹，发往热处理：预热650℃，一个小时；淬火加热870℃，油淬。沥干后放入回火炉（炉温370℃随炉冷却），10小时后开机（热处理厂说此时回火炉320℃左右），正常回火，回火温度370摄氏度，回火完毕冷却后，进行冷校直，接着进行第二次回火处理，回火温度435℃，经精加工探伤，发现11件有裂纹：裂纹都在小端过渡处表面，周向分布。

hexulong0322

还有以下图片，恳请各位高工指导！

txljh8

个人意见:校直裂纹，校直方式不当。

txljh8

个人意见:校直裂纹，校直方式不当。

txljh8

个人意见:校直裂纹，校直方式不当。

hexulong0322

txljh8 发表于 2018-6-8 20:34
个人意见:校直裂纹，校直方式不当。

谢谢，请帮我看看电镜扫描下的组织那张，那条很宽的叉叉代表什么，我们这么做这个裂纹分析实验的负责人，认为是过烧现象，他认为，是第一次加热造成组织不均匀，导致局部过烧温度降低，在第二次锻造加热时造成过烧。我们锻造采用中频炉加热到1050，再保温25秒左右。
我对金相及热处理了解有限，我只是单纯的以为，第一次锻造加热为等径圆杆加热，若产生过烧，应该会在锻造部位随机出现，经过热处理后绝不止一条裂纹，裂纹方向也不是像图示的规律绕圆周分布。
       另外一炉产品不确定是不是锻造了2次，热处理工况与这炉一致，也是批量出现裂纹，且在冷校直时断了2根，一根在两小端位置断裂，一根在非镦粗的地方断裂

hexulong0322

txljh8 发表于 2018-6-8 20:35
个人意见:校直裂纹，校直方式不当。

谢谢你的意见！
      我们公司有人认为是第一次镦粗加热时造成组织不均匀，导致加热部位各处熔点不一致，第二次加热镦粗时造成低熔点处过烧，如电镜扫描所示。
我自己认为，如果是第二镦粗加热造成过烧，那么应该不止一处有过烧现象（做该实验的人说电镜扫描贵，故只做了裂纹附近的扫描电镜，其他部分及热处理前的组织后续会补做），如此裂纹不该只有一处，且方向不该有规律沿着轴的周向分布。且裂纹都是大半圈至一整圈，因此我认为并不是镦粗加热造成的。目前我们镦粗采用中频炉加热到1050度再保温25秒。
      另外一炉不能确认是不是经过二次镦粗，其他工况与该炉一致，也造成批量裂纹且第一次回火后冷校直时有两根断裂，一根断在小端过渡处（支撑处），另一根断裂在非镦粗的地方。

hexulong0322

回txljh8：
谢谢你的意见！
      我不知道回复要审核！我们公司有人认为是第一次镦粗加热时造成组织不均匀，导致加热部位各处熔点不一致，第二次加热镦粗时造成低熔点处过烧，如电镜扫描所示。
我自己认为，如果是第二镦粗加热造成过烧，那么应该不止一处有过烧现象（做该实验的人说电镜扫描贵，故只做了裂纹附近的扫描电镜，其他部分及热处理前的组织后续会补做），如此裂纹不该只有一处，且方向不该有规律沿着轴的周向分布。且裂纹都是大半圈至一整圈，因此我认为并不是镦粗加热造成的。目前我们镦粗采用中频炉加热到1050度再保温25秒。
      另外一炉不能确认是不是经过二次镦粗，其他工况与该炉一致，也造成批量裂纹且第一次回火后冷校直时有两根断裂，一根断在小端过渡处（支撑处），另一根断裂在非镦粗的地方。

shaon_li

从“500裂纹头部”蓝，裂纹边缘没有脱碳，也有没有氧化，可以判断不会在淬火过程及淬火前产生。后面过程可能产生裂纹的也就矫直、矫直后回火冷却过程和车加工，我之前经历过车加工过程裂纹，但根还在热处理过程应力去除效果很小。

热处理胡工

油淬，什么油冷速多少，看形态个人感觉是淬火冷速过快。

hexulong0322

wangzeshi 发表于 2018-6-10 17:53
回火后、校直后都要探伤的。

谢谢你的意见！
排查原因的时候，我们去了热处理厂，我提议要在第一次调质后，冷较直后，第二次回火后都进行探伤，我们领导认为派探伤工过去影响生产，而且需要处理氧化皮才能探伤，总之就是没有做探伤。

hexulong0322

wangzeshi 发表于 2018-6-10 17:50
过度园的直径太小，加大过度园直径，淬火后立即放入回火炉。

谢谢你的回复，这个产品过渡圆角的确非常小。只是这个产品生产很多了最近也没出现裂纹。虽然我认为与这个有关，或者说是多种因素叠加造成的。现在的结果对我非常不利，我在想怎么说服我们领导，本次裂纹不是因二次加热镦粗造成的，真是头痛

hexulong0322

shaon_li 发表于 2018-6-11 07:56
从“500裂纹头部”蓝，裂纹边缘没有脱碳，也有没有氧化，可以判断不会在淬火过程及淬火前产生。后面过程可 ...

谢谢你的回复！裂纹开始是精加工后探伤发现的，后面是热处理后，通过喷砂去除氧化皮再探伤，从裂纹看的确不是锻造裂纹，我现在很迷茫，不知道该裂纹到底如何产生的以及产生的根本或者主要几个原因。

hexulong0322

txljh8 发表于 2018-6-8 20:35
个人意见:校直裂纹，校直方式不当。

谢谢你的回复！我也认为校正支撑方式不当是裂纹产生的原因之一。关于这点，有两项说明，一是前面很多也是以次方式较直，未发现裂纹，二是如果扭杆热处理后性能下降，但下降的不是那么多，在恰当的较直方式下也许不会产生裂纹，热处理性能正常的情况下，用不恰当的支撑方式也可能不会产生裂纹。
      请帮我看看断口，我不太懂，谢谢！我觉得这个断裂的很整齐，像脆性断裂，我不确认是不是这样。

txljh8

现在回帖有点麻烦，我的微信号txljh8，手机号14762762538

txljh8

脆性断裂无疑，扭杆工艺有问题。

flysuddenly

我感觉，是热处理导致的，看断口属于脆断，全是放射区。可能淬火冷却太快导致淬裂或者是回火有问题，回火不及时或产生回火脆性。裂纹附近没有氧化脱碳现像，可判断不是在热处理之前导致的。校直之前回火不充分，淬火应力没消除，校直也容易开裂。还有校直压下量过大，超过材料力学性能也可开裂。