材料偏析（带状）严重引起的渗碳淬火微裂纹

motion_0576

说明：材料20CrNiMo-M，客户要求材料Ni、Mo稍高一些。
国产9800元显微镜+300万像素USB摄像头照的照片。
进口GX51照的照片。同一个试块，但不同的部位，国产是偏析最严重的地方。GX51是后来在其他部位找到的微裂纹。

motion_0576

照片说明怎么没传上去，1-3是国产显微镜照的，4-6是GX51照的。
这是一根台架没通过的轴失效分析中的照片。
图片1-3是提供给客户的分析报告，供大家参考。了解起因。

xiaochuan000123

你的300W效果点都不好，，，，，，，，哦

motion_0576

6500元显微镜+3200元软件（含USB-CCD），你还要多清晰呀。这是镜头问题包括制样有点虚，没发现光线不均匀吗？接头用的镜头质量不行。

ZX771

motion_0576 发表于 2012-1-3 19:22
照片说明怎么没传上去，1-3是国产显微镜照的，4-6是GX51照的。
这是一根台架没通过的轴失效分析中的照片。 ...

无论是国产的还是进口显微镜，照片都清晰反映了粗大马氏体+细小裂纹形态，属于值得收藏的典型图例。想弄清楚几个问题：图1、2不属淬火态组织是取自哪里？粗大马氏体图3是在渗碳层、4、5取自心部对吗？这件变速器的输入轴齿轮位置与花键端组织是否做过比较，它们都一致吗？

motion_0576

图1-2 失效件等温退火后检测带状偏析。
图3 渗层表面局部马氏体最粗大处（偏析最严重处）
图4-5  渗层表面较严重偏析处。

ZX771

motion_0576 发表于 2012-1-3 20:57
图1-2 失效件等温退火后检测带状偏析。
图3 渗层表面局部马氏体最粗大处（偏析最严重处）
图4-5  渗层表面 ...

现在知道图1-2 是用失效件通过等温退火后检测到这种严重的偏析，碳偏析（可能还伴随锰偏析）区域实际AC₃点下降，这样即便按该材料牌号正常的温度加热，富碳富锰区域已经过热了，淬火组织粗大伴生裂纹将无法避免了。
   我在0576地区从事过这类产品相关工作，也遇到同样问题。当时在输出轴已正火毛坯发现点块状偏析，开始认为是原材料问题。后来该情况重新出现，在轴上分段剖样检查得知问题仅在锻轧部位存在，而且在原材料例行检查时没有这种状况出现，因而怀疑问题出在热变形加工上。无论我们遇到问题是同或不同希望你能够将这件失效轴多部位分析对比看看。

motion_0576

你讲的是局部辊锻/辊轧造成的，和我这个不一样，偏析并不是单纯C、Mn造成。等温退火状态表现形式是P含量多。

ZX771

motion_0576 发表于 2012-1-4 18:07
你讲的是局部辊锻/辊轧造成的，和我这个不一样，偏析并不是单纯C、Mn造成。等温退火状态表现形式是P含量多。 ...

P含量多到什么程度会造成这种偏析？P又是通过什么机制导致偏析的？

motion_0576

对不起，你理解错了，我简写了P--指珠光体。

ZX771

motion_0576 发表于 2012-1-4 21:24
对不起，你理解错了，我简写了P--指珠光体。

你的意思是“经等温退火后表现形式P-珠光体含量多”，这么一来F-铁素体含量是多还是少了？你认为上述偏析是等温退火热处理造成的还是C、Mn化学成分偏聚的结果？

motion_0576

但不单是C、Mn偏析会造成P多，其他合金元素也会吧。

ZX771

motion_0576 发表于 2012-1-5 20:45
但不单是C、Mn偏析会造成P多，其他合金元素也会吧。

    你的金相图片一些部位P多导致另一些部位F多，P多处则C元素多必然使得C元素少的地方F多。形成F还是P难道不是C元素起主导作用？这种偏析除了C元素偏析你发现还有更多玄机？
    必须弄清楚图片中是带状偏析还是枝晶偏析，是零件某处还是多处（该件各处成型工艺不同），这是分析偏析原因的要点和起点，否则你的照片终究是几张照片变不成解决问题的方案。