请帮忙T10A零件调质开裂原因！

wangqinghua196

回复 33# 烟不离手


    这个工件的正确做法是：
锻件退火——机加工——正火——精加工——感应加热淬火回火——磨加工。

烟不离手

回复 41# wangqinghua196
       就目前的工作经验而言，用45#钢做销钉，我也能考虑到你所给出的工艺路线。
       但是我想知道的是，这么大尺寸的工件的开裂的原因是否也与你在前段回复中提到的加热不足，网状组织有关，抑或就是该设计院说的回火不足呢？
       如果和加热不足有关，对这种大型锻件，有调质要求时，那么加热参数怎么确定好呢？有没有一个原则性的东西？
       说说我提到的这个工件吧，当时有位老工程师提议在700℃保温了5个小时，用意是缩短在850℃的保温时间，避免晶粒过于粗大。因此，该工件在850℃只保温了3个小时，认为保温3小时后淬火得到的淬透层应已足够。

wangqinghua196

大家先吃饭，我在吃饭呢。
饭后，我们继续讨论！

wangqinghua196

回复 42# 烟不离手


    断裂形态是否如图？

烟不离手

回复 44# wangqinghua196


         不是如此，和楼主的T10A如出一辙，过直径纵裂，一裂到底。
       示意图传不上来，抱歉。

烟不离手

回复 44# wangqinghua196


           沿你画的示意图的中心线开裂。

wangqinghua196

回复 42# 烟不离手


    单独说热处理 工艺：
你的老工程师说的有道理“当时有位老工程师提议在700℃保温了5个小时，用意是缩短在850℃的保温时间，”。虽然850℃保温3h，但是由于工件直径太大，直径局部是没有达到炉子温度的。不知道您是否观察到工件在炉内看不到影像的状态，如果在出炉前在炉内能清晰观察出工件形态，那就说明没有到温。你的总的加热时间估计在6个小时。这样的话，心部仍然在800℃一下呢！而且，表面局部没有到温。
对于￠420mm水冷，我们可以借用 ￠450mm直径某个钢材的冷却曲线。


这种情况下，在冷却过程中终了时，最大拉应力移到了工件的中心，先在截面中心处致裂，然后由内向外扩展，严重时才在零件外表面上上没有淬火的地方露出被人察觉。这就有个时间滞后的现象，所以有时几天后才能发现。
这个工件开裂不完全能认为是回火不足问题，而是加热不够为主。

烟不离手

回复 47# wangqinghua196

       当时刚参加工作，对很多东西都懵懵懂懂，昏昏噩噩的。如果是现在，我会细心观察是否能看到工件的轮廓，炉温均匀性等等。
       从你给出的这个图（这个图的钢材在加热时应该是心部与表层温度几乎一致的吧）来看，水冷20分钟，表面和心部的温差竟然可达600℃。那么这个温度差形成的热应力是可想而知的。如果此时出水，不及时入炉回火，那么心部的热能传导到表层，也应足以使表层的温度再上升，形成自回火。那么回火不及时至少不应该是主因。
       但是如果心部也到温（逼近淬火温度），在后来的淬火过程中，不是反而造成心部与表层在淬火过程中及淬火终了，温度差更大，从而导致热应力更大吗？

wangqinghua196

回复 48# 烟不离手


    这个图的钢材在加热时应该是心部与表层温度几乎一致的

烟不离手

回复 47# wangqinghua196
      
       再看一遍汪工给出的冷却曲线。是否可以这么说，对于这些大型的工件，冷却时间长些对减轻开裂的风险更有利呢？因为当时间到60分钟后，这个工件的心部和表层的温度差更小了。

wangqinghua196

回复 48# 烟不离手


    “如果此时出水，不及时入炉回火，那么心部的热能传导到表层，也应足以使表层的温度再上升，形成自回火。”
同时，心部继续冷却，体积缩小，热应力继续加大！心部就成了最大拉应力处了。
由于大件的冶金质量本身就有问题，是裂纹起源的“很好”的地方。淬硬层的厚度与零件的截面尺寸之比很小，裂纹由内向外扩展，严重时在零件外表面上没有淬火的地方露出。裂纹延伸就成为“一分为二”了，热处理就把一个工件做成两个零件了！

wangqinghua196

回复 50# 烟不离手


    也不是，一次冷却热应力还是大的。
一般采用水——空气——水——空气，3次左右的循环冷却方式。

烟不离手

回复 51# wangqinghua196


       呵呵，对的！还应该考虑温度的骤降导致的体积缩小引起的应力符号的变化。
       一个工件的失效往往是多个因素综合作用的结果，单独的考虑甚至放大某一个因素，都不是科学的态度！呵呵，系统工程！
       多谢汪工！

wangqinghua196

以上是乱吹吹，请指正！

wangqinghua196

回复 53# 烟不离手


    综合一下：
1、在表面550℃时可以提出空冷一下再水冷（第一次也就是水冷几分钟，见曲线），这样的话，你的工艺一次冷20min就加大了热应力；
2、加热保温时间上，不预热的话，最小应该：420×0.8÷60=5.6h，升温时间应该大于4h；
3、采用这个硬度本身就不妥当，要么45HRC左右，但是这个工艺风险就大，采用表面处理解决为好；要么32HRC以下！
是否正确，请指正！

以上是着手热处理而言，这个工件的开裂责任认定是设计选材及热处理规范制定错误！

所以四川机械设计院的分析是不着边际！

烟不离手

回复 55# wangqinghua196

       呵呵，当时我还是新兵蛋子，还轮不上我来制订热处理工艺，制订工艺那人如今已不做热处理了。
       如果我来做，我也打算取0.8~1的系数；冷却方式上，水——空——水的冷却不失为一个好办法；这个零件是一个工程机械上的，图纸标识的硬度是HB340~370。
       不知HRC32~45之间有何不妥，不是说45#钢没有回火脆性吗？

wangqinghua196

回复 56# 烟不离手


    我刚刚参加工作时，对于开裂等热处理问题，我也是认为就是热处理本身责任。随着时间的积累，逐步认识到不是这样的，很多事故是低素质的设计人员设计的圈套所致！
对于门牌很大的单位也不要迷信，对热处理这个行业，只要他没有在一线工作过的人，或者他们是不做实验研究的人，仅仅是看书的人，他们对热处理的运用技术都是“文盲”！

对于这个硬度37——40HRC，可以采用水油双液淬火，是可以解决的！回火一次可以了，但也可采用两次！但从机械性能来说，设计是不正确的。
对于技术问题，我从来不怕得罪人！

txljh8

回复  烟不离手


    我刚刚参加工作时，对于开裂等热处理问题，我也是认为就是热处理本身责任。随着时 ...
wangqinghua196 发表于 2010-11-28 15:10

赞同汪版主！
那些人学的“热处理”，干的冷处理工艺设计（脱离一线嘛！）！:lol
我有一个习惯：自己没有亲手反复操作可行的，决不下工艺！

烟不离手

回复 57# wangqinghua196

       “对于技术问题，我从来不怕得罪人！”——豪迈！
       这个豪迈是由实力做保障的！我辈当努力，早日具有汪工般的实力（抑或超越？ ）！