钢材冷剪切开裂原因

钢铁

zHANG_999567 发表于 2012-4-9 08:02
说一句外行话：协议中有一句条“要求钢材适合冷剪切”，现在冷剪切出现开裂，当然是材料不适合了。
另外这 ...

此问题已先后出现3回，每次出现频次不多，几千个当中只有几个或十几个，最初锻造厂说开裂是由于夹杂物问题造成的（在断口位置用扫描电镜分析，实际上开裂一定会在钢材最薄弱的位置开始，开裂位置存在夹杂物是正常的，但夹杂物的大小不超标准，属于正常范围），最近一次说是由于组织异常，存在马氏体组织。开裂的位置基本在同一位置，只是开裂程度不同。

钢铁

ccfx99 发表于 2012-4-9 16:10
呵呵，说句外行话，你本来希望是剪断，结果变成了正应力断裂，除了硬度是否合适外，我感觉加持力不够，或者 ...

说句实在话，我是搞冶炼工艺的，对加工不怎么懂，但看了锻造厂的剪切现场后，个人认为是锻造厂剪切机压紧轮压力不足，造成剪切时钢材发生串动，造成实际剪隙变化造成的，从开裂棒料压紧轮对钢材的磨痕可以看出，但锻造厂不认同。

gtn1314

照我看，实际工作中，出现问题往往是几方面因素共同促进造成的，可能你的材料合格但是个别指标接近公差上限，或者有什么未知的小毛病，而对方设备没有调整到最佳状态，就裂了，这种情况往往很难说清到底谁的问题，因为他们会说我剪了这么多就这么几个有问题，同样的设备同样的操作者，不是材料的问题会是谁的问题？而你们又会说材料每个指标都合格，怎么就是我的问题？
什么级别的公司都会遇到类似的问题，我们也偶然碰到，很头疼，焊接开裂，换批材料还果然就好很多，但是复检问题批次材料，还真是个个指标合格的。

gtn1314

但是遇到这种问题，客户一般是对的。比如我们，不说你材料不合格，但是我们会要求剩下的换一批料，不换我们就换供应商，因为客户满意是厂家永远的追求，所以哪怕你认为客户有问题，也要你自己查找原因，保证他正常使用不出问题。
我们也常碰到客户弱，乱搞导致我们产品失效，我们也是很客气的自己举证证明是客户问题的，检查举证的费用很贵的哦。

钢铁

gtn1314 发表于 2012-4-9 22:02
但是遇到这种问题，客户一般是对的。比如我们，不说你材料不合格，但是我们会要求剩下的换一批料，不换我们 ...

版主说的实在，确实存在这种问题，用户是上帝，有些问题是说不明白的，只能从自身角度改善，但多次反复出现，如承认自己存在问题也确实不好处理。

qibao9891

既然楼主是材料商来求助，这帽子咱就给锻造厂扣上。
shaode王兄没来，我来试试。

断裂根本原因--蓝脆。
基本证据：
之一：夹紧轮夹不紧，剪切时发生轴向窜动，这是楼主实地看到，已经明确的。夹紧轮和材料之间就会有摩擦，就会产热。
之二：4楼照片，压紧轮擦痕处，棕红--蓝色的氧化色（回火色）。蓝色回火色的出现，在较长时间的加热时，一般是300℃左右。但瞬时高温，温度总要高一些才能出现蓝色。由此可见当时的瞬间高温已经不会低于300℃。另一处擦痕，虽然没有回火色，只是代表温度略低一些，或瞬时高温时间更短一些，甚至是被后继的摩擦擦掉了。它的发热是不可避免的。





断裂过程分析：
剪切的一瞬间，材料向后窜动，与夹紧轮发生剧烈摩擦，产生瞬间高温，温度处在材料的蓝脆区。剪切过程中，此处又是拉应力，在蓝脆的作用下导致开裂，产生最初的裂纹。由于裂纹底部的应力集中，以及剪切过程中的弯曲应力、应力释放和震动的综合作用，裂纹扩展，形成最终形态。

问题的解决：从断裂率并不是很高可以看出，只有少部分的摩擦温度落在蓝脆区。解决起来不是很困难，毕竟有了方向。改善局部的摩擦条件；改善夹紧方式等等多的很。

个人愚见，凭此，后果自负。

shaode兄看如何。
全赖小弟不才，扣上去帽子不是绿的，是蓝的。

shaod

qibao9891 发表于 2012-4-9 23:58
既然楼主是材料商来求助，这帽子咱就给锻造厂扣上。
shaode王兄没来，我来试试。

老弟奇才啊！

我不习惯让我弟兄们承受不白之冤，客户问题来了都好解决的，反正他是不懂的。
我们的最高标准就是：帮他找个坟头让它自己去理论，我们不赔偿，下次的业务客户兴高采烈的自己继续送过来。

竹林风

看组织晶粒有些粗，有马氏体和贝氏体，看一下剪切工艺是否有问题

MYG

这个钢种，热轧组织最好是F+P,有少量粒B也行，但粒B多了就会导致冷剪开裂。
“夹紧轮夹不紧，剪切时发生轴向窜动”也是与粒贝多、硬度高有关联的，只有在组织、硬度正常时才可把责任推给下家。

qibao9891

shaod 发表于 2012-4-10 09:30
老弟奇才啊！

我不习惯让我弟兄们承受不白之冤，客户问题来了都好解决的，反正他是不懂的。

这个不是坟头。
这个怕是真正的原因 ......

现在急需做的一件事是：扩大样本。
如果所有的裂纹都与擦痕搭界，基本可以定论。如果仅部分裂纹与擦痕搭界，蓝脆仅是因素之一，还需考虑其它因素。
另外还要注意裂纹的新鲜断面，有时这个断面的近擦痕处，也会发现回火色。
这是非常重要的一件事，毕竟实际中不能像论坛发帖这样轻松，错了就错了。证据都经过对方之手，如果不能一剑封喉，将再也没有对己有利的证据可用。特别是蓝脆对于金相来说，基本上是“无名肿毒”，看不出个所以然来。

我以前遇到过类似......至少我遇到的情况是这样的，不出蓝脆，不会断裂。死耗子又被我这瞎猫遇上了，感觉是。

坐等感觉准不准。

个人愚见，勿以为凭。

fengfeng

蓝脆：在150-350摄氏度进行变形和动态时效，或室温变形后在上述温度进行静态时效，使得钢强度升高而塑性韧性降低的现象。之所以称作蓝脆，因为在这个温度，工件表面上覆盖着一层蓝色的氧化膜。
形变时效：形变后钢材有着大量的位错，固溶在基体中的C，N 原子和位错发生交互作用，形成柯氏气团。使强度上升，韧性塑性下降的现象。通过添加微量元素Ti，使c，n和钛形成化合物，从而退出固溶体，避免气团产生，是消除形变时效的有效方法。
一般而言，只有沸腾钢，才会形变时效。。。。。。

fengfeng

时效：属于扩散型相变。需要原子一个一个地扩散，固态下，原字扩散系数很小，活动能力很弱。所以时效需要长时间的保温。
只有切变型的马氏体类相变，才可以在低温瞬时完成。。。。。。

孤鸿踏雪

fengfeng 发表于 2012-4-10 11:55
蓝脆：在150-350摄氏度进行变形和动态时效，或室温变形后在上述温度进行静态时效，使得钢强度升高而塑性韧性 ...

   “只有沸腾钢，才会形变时效”
    为什么？能否讲解一下？

fengfeng

一般而言，只有沸腾钢，才会形变时效。。。。。。
合金钢中，总有铝，钛，铌，钒等合金元素，可形成特殊氮化物。减弱甚至消除n的有害作用，并能细化晶粒。我们经常检测的一个指标，酸溶铝既是。镇静合金钢为非时效倾向钢。
沸腾钢，没有那么多合金元素，普通的沸腾钢板，经常出现吕德斯带，所以沸腾钢成为时效倾向钢。
2者的时效倾向不同，本质上是因为他们的脱氧方式不同而造成的。

qibao9891

刚才又想起来，应当在压紧轮擦痕处取样，做一下金相。表层有可能检出马氏体。
如果检出马氏体，也可以作为蓝脆的证据之一。

shaod

qibao9891 发表于 2012-4-10 22:55
刚才又想起来，应当在压紧轮擦痕处取样，做一下金相。表层有可能检出马氏体。
如果检出马氏体，也可以作为 ...

老弟你这做法有画蛇添足之嫌。
检出马氏体来又说明什么呢？压痕处变色说明了什么呢？

qibao9891

压紧轮擦痕处的瞬间高温和随后的基体迅速散热冷却，可能在擦痕表面形成马氏体。
楼主曾提到锻造厂检出马氏体，我怀疑是不是从这里检出的。

fengfeng

fengfeng 发表于 2012-4-10 15:11
一般而言，只有沸腾钢，才会形变时效。。。。。。
合金钢中，总有铝，钛，铌，钒等合金元素，可形成特殊氮 ...

不敢说讲解二字，抄书而已。
热处理币倒是需要的，谢谢。。。。。。

钢铁

qibao9891 发表于 2012-4-9 23:58
既然楼主是材料商来求助，这帽子咱就给锻造厂扣上。
shaode王兄没来，我来试试。

多谢各位指点，一方面，如果不是由于材料的问题，我们当然不能认，另一方面如果真与材料有关，我们也得想法改，不然的话，一直出问题也不好办啊，客观的讲对于该材料冷剪切我个人也认为硬度偏高，一般用户标准要求硬度都小于269HB，而该材料标准就建议硬度在245-295HB，正常该钢热轧态硬度约260-280HB，组织也主要是贝氏体。用户做的分析是在金相组织照片上显示存在白色团状组织，在该组织位置打维氏硬度约410HV,其它位置打硬度约270HV，所以锻造厂提出组织异常（照片未带回来），目前锻造厂反馈又出现了剪切开裂，0.29%的比例。再发一张新出现的图片。

percyling

期待楼主解决这个问题.
1千根当中有3根出现这个问题。按受力情况，此处受拉产生45度方向的裂纹，过载，正常。
问一下:
一根棒料剪切成几段？产生裂纹的有没有规律？