分析原因

LYMBUSINESS

各位专家：
     本单位从事表面感应淬火10余年，近月以来某个单位的产品总是在调试时发现裂纹，无法正常加工生产。从工艺参数和淬火液浓度上大下功夫，问题始终不能解决。这个单位的产品调试很容易产生裂纹，我们用着色探伤剂来看裂纹，裂纹很明显，但剖样后发现金相组织和深度及硬度都合格。  有时候把淬硬层做低一点就不会裂，，但个把产品只能做到1.5-1.7才不会出现裂纹。现在有个产品硬度也就表面1.5能达到要求，像圆锥滚道的两端其实还有一半是托氏体和部分小颗粒的铁素体，淬火温度其实都不够的，也就没有完全淬上火。产品图纸要求： 表面硬度HRC60-64,深度为1.7-3.2MM，金相3-7级，材料为55号钢。标准按JB/T9204-2008检测。
     但我们做其他单位的产品很好控制，同类产品也好，不同类产品也好，都没发现类似问题。材料也是55号钢，要求都一样的。
     产品生产流程如下：  55号圆钢经锻打后正火，粗车再半精车，然后表面感应淬火，再精车和磨加工至成品尺寸，再装配。
    这个单位的产品真奇怪了，表面淬火后马上就出现裂纹，根本来不及回火就裂了，即淬火后就裂。
   我发个产品切样的草图给大家看看，此为双列圆锥滚道外圈的切样图， 黄线为感应淬火区域。 裂纹出现区域在上面一个圆锥滚道的末端约2MM范围内，有时候是小半圈
  表面裂纹，有时候是表面很小一段有裂纹。
   我们怀疑材料有问题，但对方说材料有钢材厂的合格证书，各项指标都符合。  现在我们打算查材料的S和P含量是否超标。
   我们设备电源频率为4-8K的中频。 还有5-20K的超音频几种，一般外圈和台阶法兰产品都采用中频加热，特殊薄壁类的轴类产品用超音频加热。
   这个单位的这个圆锥产品从加热频率和淬火液浓度上都试了，就是搞不好。请大家帮忙分析分析看看。

txljh8

回复 1# LYMBUSINESS
1。化学成分合格材料就是合格的！？这是个古老的新话题！
2。“再化验一下Mn、S、P”完全正确。
3。可能的话机加工后、感应淬火前加去应力回火。

天天小非

提一下个人观点：
贵公司的设备能否更改频率？
根据您的描述，原因可能出在频率太高上。因为频率高，感应淬火硬化层相应浅，想加深硬化层，一般采用加长加热时间的方法来获得，但是加长了加热时间，导致表层加热温度高，淬火过程产生淬火裂纹。

所以因为

“我们做其他单位的产品很好控制，同类产品也好，不同类产品也好，都没发现类似问题。材料也是55号钢，要求都一样的。”
这就是材料的问题了！

txljh8

“我们做其他单位的产品很好控制，同类产品也好，不同类产品也好，都没发现类似问题。材料也是55号钢，要求 ...
所以因为 发表于 2010-12-6 09:16

“这就是材料的问题了！”
赞同！“ 现在我们打算查材料的S和P含量是否超标。”    结果也可能令你失望！我就遇到类似情况，几家的报告都是合格的！

yjhdfm

原材料锻打时有个初始温度与终锻温度，加之Mn.S.P化学成分含量会引起裂纹，如果无法解决材料问题，建议先高温回火处理，效果或好些，但是成本会增加很多。

yongyuan

先回火在去淬火看看。怎么样？我们有一批工件就是出现这个问题，回火后一切都正常了。什么原因现在都不知道。

LYMBUSINESS

谢谢以上同行业高手的分析。 但是结果如同5楼的工程师所说，材料检查结果相当让人失望。 对方拿材料去做了化验，然后拿了好几份检测报告给我，都是合格的。包括微量元素等等。  当然我们没有亲自去化验。 我们在对方送材料去检测的时候，用同台设备同种工艺给另外厂家的同种产品做了1600多个都是好的，期间首件检测，巡检和最后出厂抽查了很多都是好的。只是材料是65MN的。 不是55号钢。这有区别吗?  RI.
   听人家说，现在很多材料检测结果一般都是合格的，但是就是做不好。
  说到去应力回火的话，我们也试了，因为材料已经半精车好了，而且后续余量小，磨外圆只有0.2MM余量，有些地方外观颜色不能出问题的，所以我们车间用网带炉加热到200摄氏度把整批产品都低温回火了。外观颜色有点点发黄， 结果感应淬火后还是有裂纹，但是裂纹范围都缩小了，裂的位置几乎都趋于一致，而且裂掉的比例也小了点。  
   声明一下，我们用的频率不高，就7.2K。  产品加热功率125KW，单个圆锥滚道加热时间很短，0.6秒。  检测金像组织5-6级。  后来我们放低电源输出功率， 然后要达到产品图纸的深度要求，就要增加加热时间了，但是试了后还是有裂的现象出现。 圆锥滚道两端，都有很多屈氏体及少量未溶小颗粒铁素体出现，而且因为放低了功率，过度区就多了，淬硬层少了， 但还是在末端尖角部分的2MM处开裂。（如图所示：上面一个圆锥滚道末端有个尖角）  只是比例又小了很多。 对方说这样算了，可以接受了。 但是我们做热处理不可能全部都用全检啊 。  只能做到加大检测力度。 而且产品一般批量都是大的，有的有好几万个，我们用着色探伤虽然方便，但每个要检验的产品都要用砂纸擦表面，直到擦得很亮为止，再喷着色剂，再清洗擦干，再喷显像剂。 真没话说了。一般淬硬层过深，组织粗大了才容易裂。现在都没真正意义上淬好火，就裂，什么东东啊。
   请大家根据以上情况再帮忙分析分析看看。谢谢了。呵。

LYMBUSINESS

对了，另外我做了个小小的对比，同样是55号钢材料，人家单位的产品基体正火组织的晶粒度一般都较大，铁素体相对多点， 但这个单位的产品基体正火组织粒度很细，啐化。  这样是否有影响呢，对比了GB/T13320的标准，也看不出有什么问题啊 。正火1-4级都是好的。  RI

txljh8

谢谢以上同行业高手的分析。 但是结果如同5楼的工程师所说，材料检查结果相当让人失望。 对方拿材料去做了化 ...
LYMBUSINESS 发表于 2010-12-8 03:07

1。材料化学成分化验合格是“宏观”成分，微区呢？看看：[求助] 两次检测结果不一致，请问原因？http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=67137&highlight=
     所以如果没法改变材料的来源，只有从内部机加工工艺合理性、工艺流程、热处理想办法。
2。探伤问题不能因为客观原因就不进行100%检验（特别是质量不稳定时、根源未找到情况）。
3。加工工艺、余量是否可以更改，200°C肯定低了。（“。。。还是有裂纹，但是裂纹范围都缩小了，裂的位置几乎都趋于一致，而且裂掉的比例也小了点。”说明回火有“效果”啊！）
4。最重要的是淬火线圈设计、制造可以调整（淬火技术要求略作让步最好），感应加热工艺再优化。
5。该55钢材料对你们的“工艺适应性”太差。

孤鸿踏雪

回复 8# LYMBUSINESS


    楼主看看这个http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=54337&fromuid=31405

栓子

是不是表面温度高了？

lmguo

检测材料的非金属夹杂，带状组织或超声波探伤看看

腊月寒沫

这个是轮毂轴承？两滚道间的槽是避让齿圈留的空间？
淬火后产品温度未知
2010年的贴。。。好坟啊。。。不知道楼主还看得见不

火火101

我觉得最大可能是感应器设计或淬火喷淋不合理，可否把感应器图纸和喷淋图纸发一下。个人猜测，感应器设计不合理，使得上圆锥滚道下面尖角位置的加热区域不合理，淬火喷淋设计不合理，使得尖角位置冷却不同步，这两点都会导致应力过大产生裂纹。另一个材料没裂纹应该是因为其韧性较好。