轴承钢表面淬火裂纹

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-4 11:31:08

材料:轴承钢,直径16毫米,表面淬火工艺与冷却介质不详,淬火后表面局部出现弧形裂纹,裂纹处纵向剖开见下图,请教各位是淬火裂纹还是材料裂纹?裂纹周围无脱贫碳组织,裂纹深3.3,一边淬硬层分别为2.0与2.9,为什么裂纹二侧淬硬层深差别那么大?本人观点淬火前就存在裂纹.

东南西北 · 发表于 2008-6-5 08:10:20

同意楼主的观点，裂纹为淬火前存在的。
裂纹两侧硬化层深度不一致，这与加热形式有关，感应加热时，感应电势在裂纹两侧的重新分布，使两侧透热深度、加热温度有差别，个人意见，仅供参考。

cade2000 · 发表于 2008-6-5 10:37:10

应该是淬火前存在的吧

hy0808hy · 发表于 2008-6-5 11:28:40

感应淬火造成的吧!加热开始和终止重合了.

wind1.chen · 发表于 2008-6-5 12:44:35

由裂纹两边的淬硬层的差别推，应是淬火前就有。两边深度不一，因为裂纹阻档了热传导

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-5 15:57:23

有没有可能是二次淬火造成的?用什么方法检测这个产品曾淬过二次火?因为这个产品是棒料车加工的轴,轴的二端直径大小不同,大端没有发现裂纹,这个裂纹发生在小端,裂纹从外表看是淬火裂纹,我认为唯一的可能是产品经过二次加热淬火,而裂纹在第一次淬火时就形成了.

[ 本帖最后由 zHANG_999567 于 2008-6-5 16:09 编辑 ]

cuibin2008 · 发表于 2008-6-5 22:51:41

个人意见，因为裂纹两侧没有发现氧化脱碳，所以认为是淬火造成的。至于两侧的淬硬深度有差别，个人认为是由于两侧应力大小不一造成的，从裂纹的形状也可以证实这一点。在小端是由于小段冷却快，应力较大的缘故。

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-6 08:29:20

裂纹两侧是否脱碳不应该成为判断裂纹性质的依据,现在的设备气氛保护越来越好,退火淬火不脱碳是很正常的,我这个产品是冷拉-车加工-表面淬火-磨,如果冷拉出现裂纹也不会有脱碳,期待高手指点.

bielifang · 发表于 2008-6-6 11:23:34

根据你们产品加工工序来看，即使裂纹淬火前就存在裂纹两边也不会有脱碳和氧化，因为感应淬火加热时间太短了，所以不能用有没有脱碳和氧化来判断裂纹的性质了。如果裂纹在感应淬火前就存在，那么在淬火过程中它一定会进一步地扩展，我建议再仔细看看裂纹的形状和走向。

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-6 15:31:48

感谢指点,请问你说要观察裂纹的形状,指尾部再放大观察还是外表形态呢?

华海 · 发表于 2008-6-6 20:25:18

"表面淬火工艺与冷却介质不详",查一下这方面?

tobi_zhu · 发表于 2008-6-6 21:15:24

一般裂纹两边出现脱碳可以肯定不是淬火裂纹，那是对的，这些裂纹可能在锻轧或退火时就存在，但并不等于裂纹两边没有脱碳就是淬火开裂，如果是冷拉时出现的裂纹，淬火后裂纹两边也是没有脱碳的。裂纹在感应淬火前已经存在，由于裂纹的存在，使得裂纹附近的感应电流分布有异于正常表面，现在淬硬层厚度不均的现象，在淬火过程中，裂纹进一步扩展，因此看到的裂纹尖端部位没有硬化组织。

wind1.chen · 发表于 2008-6-7 12:18:20

建议楼主发个产品整体图片，指明裂纹位置。从图6.5知道：这不是弧形裂纹，是两条裂纹相交。

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-9 10:51:16

其实裂纹两侧淬硬层深不一致是淬火冷却不足,图为裂纹尾部组织,淬火过渡区,右侧组织呈黑白区的为心部组织,因此淬火加热时裂纹两侧深度一致.冷却时由于裂纹阻挡了热传递.因此裂纹是淬火过程中形成.

tobi_zhu · 发表于 2008-6-9 19:52:26

裂纹阻碍热传导的说法值得争议。一般热量的传导方向应该是在垂直于表向上，因为表面首先接触冷却介质，从而形成由外到内的温度梯度，更准确地说，热量是从温度高到温度低的方向传导。如果裂纹是平行于表面而且裂纹较长的话，那么裂纹造成的热传导阻碍作用是存在的，阻碍作用的大小，可看裂纹的大小了。像楼主这样的裂纹，深度浅，与表面成一定角度，在尾部的时候与表面最多也就45度，金属本身的热传导系数很大，虽然裂纹有一定的阻碍作用，但估计阻碍作用不大，不至于出现裂纹两侧存在较大差异的冷却速度。所以，裂纹两侧淬硬层深度不一，是因为两侧的温度不一至而造成的。而这种温度的差异，是因为裂纹在感应淬火前就存在的，裂纹的存在，导致工件表面的感应电流分布不均从而加热不均所至。

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-10 07:51:05

如果是加热温度的差异,那么加热层的深度也应该有深浅不一致的情况,可是仔细观察14楼的图片,加热层的深度在裂纹两侧可是一样的,而淬硬层的深出现明显差异,所以我认为出现淬硬层深浅不一的原因是由于冷却引起.楼主可否同意这样的观点,第一次碰到这种情况,希望高手答疑.

percyling · 发表于 2008-6-10 15:45:32

14#图6.6是否与1#图6.4对应?
从图6.4的裂纹尾部看,该裂纹不象是淬火裂纹;而且裂纹两边的淬硬度层深度不一,应是淬火前就存在.

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-10 15:55:47

所有试样都是同一试样,但是就因为裂纹两侧淬硬层深不一而认为是材料裂纹是否没有依据,只是一种推测而已?

tobi_zhu · 发表于 2008-6-11 21:02:52

裂纹在感应淬火前已经存在，但在感应淬火冷却的过程中进一步扩展，因此看不到裂纹尖端的部位存在淬硬组织。

zHANG_999567 · 发表于 2008-6-12 07:18:08

楼主是否在做感应淬火?如果方便的话可否帮我做个试验:在样品中间割一条裂纹,然后再淬火,我这个产品是用连续加热的,因为是委托外面加工,不知具体加工工艺,有可能用二只感应圈,上面一只加热下面一只冷却,因此冷却时热量从外表及下方传递,也就是我认为裂纹两侧淬硬层不同是由于淬火时冷却引起的依据,但是我现在没有条件做类似的试验.

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