60Si2CrA弹簧钢淬火开裂

mryang · 发表于 2013-6-25 10:23:37

1.材质：60Si2CrA 材料直径60-70mm
淬火介质:快速淬火油特性温度639℃，最大冷速95.8℃
工艺状态：棒料960-980℃保温0-60min(要求不保温因一炉料生产周期至少为60min左右因此最后一根料至少保温60min）后卷制成弹簧（弹簧结构原因，弹簧应力较大），卷制后放入均温炉中保温约30Min,保温温度870-880℃，到时间后取出淬火，由于弹簧较大淬火使用行吊不能保证弹簧完全水平放入油池中，弹簧从炉中取出到放入油池过程约50S.弹簧淬火冷却后进行中温回火，回火温度420-440℃。回火后硬度47-52HRC。
开裂状况：弹簧多为淬火开裂，开裂外貌如图

2.材质：60Si2CrA 材料直径55mm
淬火介质:快速淬火油特性温度639℃，最大冷速95.8℃
工艺状态：中频加热930-970℃卷制成弹簧，卷制后放入均温炉中保温约40-45Min,保温温度880-890℃，到时间后取出放置淬火，淬火温度设定为870℃自动将弹簧滚入油池，弹簧淬火冷却后.弹簧淬火冷却后进行中温回火，回火温度420-440℃。回火后硬度49-52HRC。
开裂状况：弹簧多为淬火开裂，开裂外貌如图

请各位师傅帮忙找找原因

qlf_126 · 发表于 2013-6-25 10:44:31

本帖最后由 qlf_126 于 2013-6-25 10:46 编辑

直接淬火后开了的话，个人认为：是应力太大导致开裂！可适当降低淬火温度至850℃，很想知道LZ淬火硬度多少？
看LZ前后两个样已经调整热处理工艺参数，仍然无法消除淬火开裂的话，是否在热卷完成后，利用余热正火后再进行淬火！

汤大郎 · 发表于 2013-6-25 11:09:39

原材料偏析；淬火温度偏高（已看到针状马氏体）

mryang · 发表于 2013-6-25 11:15:42

qlf_126 发表于 2013-6-25 10:44
直接淬火后开了的话，个人认为：是应力太大导致开裂！可适当降低淬火温度至850℃，很想知道LZ淬火 ...

淬火硬度一般在55-60HRC 您说的余热正火对生产效率及成本影响较大，现在出现裂纹的概率一般为1/10，我将断裂试块送去钢厂检验钢厂答复是材料加热过热晶粒度粗大及少量魏氏体组织导致淬火开裂。但是我了解了一下同行生产工艺发现我这边热处理加热温度不是很高，保温时间也不长

guan416732950 · 发表于 2013-6-25 11:17:54

淬火开裂是应力过大造成的，个人建议卷成弹簧后应退火处理，冷到室温后然后在加热淬火

mryang · 发表于 2013-6-25 11:18:49

汤大郎发表于 2013-6-25 11:09
原材料偏析；淬火温度偏高（已看到针状马氏体）

我从某文献上得知Si,Cr弹簧钢淬火中温回火后不易形成团絮状屈氏体，而是针状回火马氏体

mryang · 发表于 2013-6-25 11:22:12

mryang 发表于 2013-6-25 11:18
我从某文献上得知Si,Cr弹簧钢淬火中温回火后不易形成团絮状屈氏体，而是针状回火马氏体

该牌号国标淬火温度在870±20℃

qlf_126 · 发表于 2013-6-25 11:22:47

mryang 发表于 2013-6-25 11:15
淬火硬度一般在55-60HRC 您说的余热正火对生产效率及成本影响较大，现在出现裂纹的概率一般为1/10，我将断 ...

这个确实得考虑生产成本的问题！裂纹出现概率不大的话，你可以依据俺上面提到的将淬火前保温温度降到850℃，不过前提还是得保证淬火硬度！
你那热卷完成后，在进淬火炉之前，一般温度多少呢？

mryang · 发表于 2013-6-25 11:25:42

guan416732950 发表于 2013-6-25 11:17
淬火开裂是应力过大造成的，个人建议卷成弹簧后应退火处理，冷到室温后然后在加热淬火

但是钢厂那边给我的检测答复说是过热引起的晶粒粗大及少量魏氏体让我百思不得其解

mryang · 发表于 2013-6-25 11:29:09

qlf_126 发表于 2013-6-25 11:22
这个确实得考虑生产成本的问题！裂纹出现概率不大的话，你可以依据俺上面提到的将淬火前保温温 ...

由于从电阻炉中取料卷制须1分多钟新表温度差大，测温仪器测不准温度只能估算在920左右，卷制后还需在均温炉中870-880保温约30分钟然后再进行淬火

qlf_126 · 发表于 2013-6-25 11:29:17

mryang 发表于 2013-6-25 11:25
但是钢厂那边给我的检测答复说是过热引起的晶粒粗大及少量魏氏体让我百思不得其解

不知道LZ那里有没有裂纹的高倍照片(400或500或1000)，发上来大家一看便知！
另：不知道，钢厂检测晶粒度几级呢?

mryang · 发表于 2013-6-25 11:32:28

qlf_126 发表于 2013-6-25 11:29
不知道LZ那里有没有裂纹的高倍照片(400或500或1000)，发上来大家一看便知！
另：不知道，钢厂 ...

钢厂未检测晶粒度，我下午去弄张图片传一下

qlf_126 · 发表于 2013-6-25 11:44:28

mryang 发表于 2013-6-25 11:32
钢厂未检测晶粒度，我下午去弄张图片传一下

那钢厂这不是扯呢嘛！未检测晶粒度就敢说晶粒粗大啊！

mryang · 发表于 2013-6-25 13:43:22

qlf_126 发表于 2013-6-25 11:44
那钢厂这不是扯呢嘛！未检测晶粒度就敢说晶粒粗大啊！

钢厂是看的回火后组织

qlf_126 · 发表于 2013-6-25 14:03:16

mryang 发表于 2013-6-25 13:43
钢厂是看的回火后组织

明白啦！LZ钢厂是看你裂纹金相发现裂纹为沿晶开裂，而且裂纹周围确实是有少量魏氏组织存在，故此判断的你热卷或是热处理过程中出现过热可能！据LZ提供的照片来说也不是不无道理！前贴中俺提到增加正火工序的目的其实一个是应力释放，另一个就是消除卷绕过热。
而LZ你考虑的也对，产品不是大件的话，增加正火工序的话生产成本增加，老板估计是不会同意的。(他是宁愿出现1/10的裂纹报废件)
这种情况俺个人提以下建议：
1.修订测温仪器，保证测量温度准确。
2.热卷加热温度控制：≤950℃。(如果工艺允许，可适当降低至920—930℃)
3.热卷加热保温时间控制：40min左右。(LZ可依据不同直径产品验证调整)
4.淬火温度控制：850℃。(必须保证淬火后硬度，LZ可依据实际情况验证)

以上个人观点，仅供参考。

mryang · 发表于 2013-6-25 14:51:17

qlf_126 发表于 2013-6-25 14:03
明白啦！LZ钢厂是看你裂纹金相发现裂纹为沿晶开裂，而且裂纹周围确实是有少量魏氏组织存在，故 ...

1.我在卷制后淬火前进行870-880的均温30分钟不也是把温度温度降下来了吗？这个是不是不能起到细化晶粒的作用？
2.我从我发的图片不能找到明显的魏氏体组织能不能请您帮我标一下
3.淬火回火状态下我也不能发现明显晶界（技术不到家请见谅）能不能帮我也标一下
十分感谢

qlf_126 · 发表于 2013-6-25 15:11:27

mryang 发表于 2013-6-25 14:51
1.我在卷制后淬火前进行870-880的均温30分钟不也是把温度温度降下来了吗？这个是不是不能起到细化晶粒的作 ...

1.卷绕要是过热的话，后面淬火是无法消除过热的，除非你是热卷后空冷正火。
2.至于魏氏组织见图
3.晶界在组织的金相照片中是看不出来的，不过你这裂纹的形态确实是沿晶开裂。这个需要你看的多了，自然就明白啦！

mryang · 发表于 2013-6-25 15:34:40

qlf_126 发表于 2013-6-25 15:11
1.卷绕要是过热的话，后面淬火是无法消除过热的，除非你是热卷后空冷正火。
2.至于魏氏组织 ...

我一直以为魏氏体是这个样子成梭状有点类似上贝氏体
这个判断它是魏氏体而不是未溶块状铁素体

qlf_126 · 发表于 2013-6-25 15:46:08

mryang 发表于 2013-6-25 15:34
我一直以为魏氏体是这个样子成梭状有点类似上贝氏体
这个判断它是魏氏体而不是未溶块状铁素体

这个是教科书上的标准图例吧！
教科书与实际生产中的情况还是有所差别的，LZ慢慢自己就能明白啦！

mryang · 发表于 2013-6-25 15:50:27

qlf_126 发表于 2013-6-25 15:46
这个是教科书上的标准图例吧！
教科书与实际生产中的情况还是有所差别的，LZ慢慢自己就能明白 ...

嗯工作两年我也发现这些问题了有时候连国标都不能偏信

今天谢谢您了耽误您这么多时间

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