求助！40Cr托轮轴断裂金相分析

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 13:26:16

各位大侠：
托轮轴在使用过程中断裂，而且断裂不在应力最集中部位。
基本资料如下：
直径410mm
热处理工艺：锻造后淬火保温4小时，加热温度840±10；回火保温15小时，加热温度550±10，冷却方式：油冷
硬度：246~263HB
托轮轴化学成分：C 0.42，Si 0.30，Mn 0.66，P 0.021，S 0.020，Cr 0.95
冲击功：6J，冲击韧性非常低
金相组织：小弟初步分析是回火索氏体+网状铁素体+珠光体
小弟的疑问是：第一：组织是否如上所分析，还有没有因第二回火脆性引起的晶界碳化物析出？第二：造成组织劣化的原因是网铁还是其他因素？第三：出现这么多网铁，是热处理的问题还是锻造遗留的问题？
金相图如下：

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-4-16 13:59:13

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-4-16 13:59 编辑

貌似一个锻造余热淬火啊。
请问楼主：这个产品锻造的始锻温度和终锻温度多高？停锻后立即淬火，还是停锻后降至一定温度后重新加热淬火？

ccfx99 · 发表于 2012-4-16 14:21:15

个人认为：组织看上去没淬上啊，且有原始锻造遗留的网状铁素体。

hy0808hy · 发表于 2012-4-16 14:27:47

410mm的40Cr调质成这样的组织很正常。

qlf_126 · 发表于 2012-4-16 15:22:34

个人认为：LZ金相分析中漏下了块状铁素体！所以怀疑LZ的保温时间是否合适！
另：避免二类回火脆性的话，可以回火后直接水冷！

wisher · 发表于 2012-4-16 15:35:36

看你的组织，分析你的热处理工艺，可以明确判断，你的热处理没有达到技术要求规定的要求
尤其是你的冲击巨低。也就是说你的热处理工艺不合理。

txljh8 · 发表于 2012-4-16 15:47:41

淬火加热温度偏低、保温时间偏短，回火温度偏低。

yxl冷锋 · 发表于 2012-4-16 16:04:48

冷却不足导致网状铁素体的出现，可以加大冷速试试，用淬火液

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 17:20:28

txljh8 发表于 2012-4-16 15:47
淬火加热温度偏低、保温时间偏短，回火温度偏低。

谢谢专家，能否给出一些操作上的建议，淬火温度多少合适，保温多久合适等等

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 17:21:35

wisher 发表于 2012-4-16 15:35
看你的组织，分析你的热处理工艺，可以明确判断，你的热处理没有达到技术要求规定的要求
尤其是你的冲击巨 ...

我也是这么判断的，这和锻造有没有关系呢？

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 17:22:40

qlf_126 发表于 2012-4-16 15:22
个人认为：LZ金相分析中漏下了块状铁素体！所以怀疑LZ的保温时间是否合适！
另：避免二类回火脆性的话，可 ...

您好，我认为铁素体都是网状吧，块状铁素体是什么样子的？请指教哈

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 17:23:25

hy0808hy 发表于 2012-4-16 14:27
410mm的40Cr调质成这样的组织很正常。

使用单位刚用了几个月就断了，影响非常恶劣，专家能否提出一些建议？

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 17:24:44

ccfx99 发表于 2012-4-16 14:21
个人认为：组织看上去没淬上啊，且有原始锻造遗留的网状铁素体。

您确定网状铁素体是锻造遗留的吗？是不是淬火不充分呢？

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 17:25:43

孤鸿踏雪发表于 2012-4-16 13:59
貌似一个锻造余热淬火啊。
请问楼主：这个产品锻造的始锻温度和终锻温度多高？停锻后立即淬火，还是 ...

我也考虑到这个问题了，正在与锻造厂沟通中……

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-16 17:19:34

yxl冷锋发表于 2012-4-16 16:04
冷却不足导致网状铁素体的出现，可以加大冷速试试，用淬火液

是回火冷速过慢还是淬火？

qlf_126 · 发表于 2012-4-17 08:16:10

爱书的小熊发表于 2012-4-16 17:22
您好，我认为铁素体都是网状吧，块状铁素体是什么样子的？请指教哈

你照片3、4中有些地方的铁素体说是网状太牵强了明显的块状！热处理工艺调整的话俺比较赞同txljh8的思路！！！

ccfx99 · 发表于 2012-4-17 08:47:19

爱书的小熊发表于 2012-4-16 17:24
您确定网状铁素体是锻造遗留的吗？是不是淬火不充分呢？

是的，我认为铁素体是冷却前就存在了，因为你是锻造余温淬火，所以在锻造后就存在了，你可以重新淬一下，按这个冷却速度，增加淬火温度或延长保温时间试一下看看。

爱书的小熊 · 发表于 2012-4-18 10:12:08

孤鸿踏雪发表于 2012-4-16 13:59
貌似一个锻造余热淬火啊。
请问楼主：这个产品锻造的始锻温度和终锻温度多高？停锻后立即淬火，还是 ...

锻造工艺是：进炉温度小于400度，加热到1200度进行锻造，先墩粗拔长，终锻温度大于850度，成形后再退火处理。

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-4-18 10:27:15

爱书的小熊发表于 2012-4-16 17:19
是回火冷速过慢还是淬火？

当然是淬火冷却速度。难道回火冷却速度还会影响其金相组织？

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-4-18 10:29:54

爱书的小熊发表于 2012-4-16 17:22
您好，我认为铁素体都是网状吧，块状铁素体是什么样子的？请指教哈

铁素体（F）—原系外来语（Ferrite）译名，台湾文献译为肥粒铁。铁素体系碳溶于体心立方晶格的α-Fe中所形成的间隙固溶体［α-Fe（C）］。以4％硝酸酒精溶液腐蚀，在光学显微镜下观察，铁素体呈明亮的等轴多边形。由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差别，故稍显明暗不同。铁素体在不同处理状态亦可呈块状、月牙状、网络状等形态，硬度在100HB左右。

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