求助这个裂纹怎么分析？

随风可飘摇

请大侠们帮忙看看这个裂纹该从哪些方面入手进行分析？材质为40Cr，热处理方式：调质处理，金相腐蚀剂：4%硝酸酒精
金相取样位置为裂纹的中间部位，由于裂纹比较细小无法确定裂纹源所以就取得中间部位为金相试样。
整个工件的加工过程为：圆棒下料——粗车（内孔及外圆）——热处理（调质）——精车，在精车过程中发现裂纹。
工件端面发现裂纹，此批共有6件裂3件。


裂纹头部未腐蚀照片（50X）



裂纹尾部未腐蚀照片（50X）



裂纹头部照片（50X）



裂纹尾部照片（50X）

gtn1314

有没有可能是淬火裂纹，经过高温回火形成灰白色氧化物夹在裂纹中间？

随风可飘摇

gtn1314 发表于 2013-7-18 20:36
裂纹边缘白色是否为白色脱碳区？如是，那应该在最终热处理前就已经开裂。

谢谢您的回复，如果是热处理前的裂纹，为什么裂纹的两边没有脱碳呢？裂纹内部的氧化物似乎相当的少啊？这个比较困惑

gtn1314

要看具体回火温度和设备了，用保护气氛回火就不会脱碳的，工件干燥、温度低、时间短也不会形成脱碳。

MYG

淬火裂纹，粗车刀痕较深应是原因之一。

随风可飘摇

MYG 发表于 2013-7-18 22:27
淬火裂纹，粗车刀痕较深应是原因之一。

这个裂纹看起来比较圆滑，而且裂纹啮合性不是很强，不像是淬火裂纹的形态呀？又不像热处理前的裂纹又脱碳现象，比较纠结啊

随风可飘摇

gtn1314 发表于 2013-7-18 20:44
要看具体回火温度和设备了，用保护气氛回火就不会脱碳的，工件干燥、温度低、时间短也不会形成脱碳。

谢谢您的回复，我们的回火设备是没有保护气氛的，回火温度大约在580℃左右。不知您遇到裂纹的情况分析的步骤是什么呢？可以分享一下吗？

dhzhou888

这个工件的有效厚度是多少？热处理工艺？什么冷却介质？看上去像淬火裂纹。

西渡高速钢

这个裂纹是典型的淬火裂纹。

其产生的过程大致是这样的：当奥氏体化后，淬火——
第一步，环形内外边角棱形处首先快速降温，导致体积收缩，而同时形成马氏体组织，又导致该处体积变大，期间材料内部因此而产生的应力，因中部或心部温度处于高位，而能得到有效释放，不会导致开裂；
第二步：整个工件进一步得到冷却，内外边缘组织基本稳定，因温度处于较低状态，体积也基本固定后，这时中部或心部温度也得到随后的快速降温，而获得马氏体组织。虽然因组织转变会增大材料的体积，但降温幅度的太大，造成该处材料在体积上收缩，因内外边缘较早地在形状上固定，导致中部或心部径向上的拉应力出现；
第三步：若得不到即使释放，拉应力积聚到一定极限，则导致开裂。

注：
1、原始带状组织对材料抗应力值有所降低，尤其是LZ所述的选用棒料直接车加工获得的环形工件。而若通过锻打处环形毛坯再车加工的，则材料抗力会大幅提高，当然，如此，成本又高了，是个矛盾；
2、该工件淬火过程最为关键，可在冷却到中间时段，适当提出冷却液面（一般为油），使内外边缘已经形成的马氏体因心部的热量扩散而得到适当回火，释放一点淬火应力。同时，冷却后，及时回火，可有效控制此类淬火裂纹；
3、至于回火脱碳，一般空气电炉高温回火，使用温度大多在550-700度之间，而脱碳在工件色泽发红的600度以上才可能产生，且温度越低，氧化脱碳速度越低。故回火过程，在淬火裂纹两侧看脱碳，不一定很明显；
4、加工刀痕的影响，对楼主的所述的裂纹部位，影响是轻微的，可以不加考虑，除非刀痕特别深。

清霜

gtn1314 发表于 2013-7-18 20:44
要看具体回火温度和设备了，用保护气氛回火就不会脱碳的，工件干燥、温度低、时间短也不会形成脱碳。

我最近也遇到关于回火是否脱碳的问题，版主觉得580度要多长时间才可以脱碳？我一直人问温度至少在A1线一闪刚才脱碳，回火也回脱嘛？我公司420回火45分钟，结果480回火45分钟。非要我检测脱碳是不是超标了，我说这么短时间和这温度不会脱碳，我不用检测。但是技术部非叫我检测，你觉得有必要嘛？

qlf_126

个人比较同意5楼观点，不像是正常淬火加热出现的脱碳，更像是高温回火时产生的氧化现象，裂纹为淬火裂纹！

随风可飘摇

dhzhou888 发表于 2013-7-19 06:23
这个工件的有效厚度是多少？热处理工艺？什么冷却介质？看上去像淬火裂纹。

谢谢您的回复，这个工件的有效厚度大约为50mm，热处理工艺为调质处理（820℃保温105min+580℃回火保温150min），材质为40Cr，冷却介质为35#介质。这个裂纹看起来比较圆滑，不像淬火裂纹那样直，比较困惑。如果是淬火裂纹，您觉得引起这样的裂纹又哪些原因呢？希望您指教。谢谢您！

uu263

啮合性蛮好了。
淬火裂纹居多，尾部较尖锐。

HRC

35#介质是什么，油？看金相淬火温度低了，有铁素体，未溶的，可以提高一点温度。35#介质如果是35#机油的话，可以把温度提高到850°C。从裂纹看，是淬火冷却不均匀形成的，裂纹处冷却太慢，可以用冷却快一点的介质。

随风可飘摇

HRC 发表于 2013-7-19 09:50
35#介质是什么，油？看金相淬火温度低了，有铁素体，未溶的，可以提高一点温度。35#介质如果是35#机油的话， ...

35#为水基淬火液，基体成分不详，厂家说是技术保密。嗯，是的，淬火温度需要提高一点。冷却不均匀，不知有效厚度在50mm的工件是否会产生较大的应力？

txljh8

“35#为水基淬火液，基体成分不详，厂家说是技术保密”就这样还不是6只裂了3只！

HRC

随风可飘摇 发表于 2013-7-19 10:02
35#为水基淬火液，基体成分不详，厂家说是技术保密。嗯，是的，淬火温度需要提高一点。冷却不均匀，不知有 ...

35#为水基淬火液是国产的吗？象这种工件我是用德润宝F2000,10%左右的浓度，壁厚从20到100多的都有，还有42CrMo料，都没有出现过问题。

ruben518

正常的调质组织，索氏体+少量的铁素体。但裂纹处有氧化铁。

ruben518

看了楼主的热处理工艺，个人建议：40Cr淬火温度850℃没有问题，淬火介质最好是油冷。40Cr中温回火时容易出现回火脆性，建议楼主580℃回火后采用油冷。肯定不会出现开裂现象。

随风可飘摇

ruben518 发表于 2013-7-19 10:34
看了楼主的热处理工艺，个人建议：40Cr淬火温度850℃没有问题，淬火介质最好是油冷。40Cr中温回火时容易出现 ...

谢谢你的建议，我会认真考虑你的意见的。不过在回火脆性温度范围内是否应该快冷呢？