不锈钢轴断裂原因?
本帖最后由 oliver 于 2013-9-25 11:22 编辑发动机节气门轴运行几天到几十天后断裂。
材料:420F(相当于中国牌号易切削不锈钢 Y3Cr13)
车削后热处理工艺:
淬火:真空三段加热 650℃ 30分钟/850℃ 30分钟/1050℃ 130分钟,氮冷
回火:170℃ 100分钟
硬度:HRC55
热处理后磨削到Ra0.8。
附上低倍断口和扫描电镜照片,显示为沿晶裂纹。第二张和第三张照片边沿上疑似水渍处是同一个区域。
、
我觉得开裂原因可能是:
1. 淬火后没有及时回火,组织应力致使开裂。
2. 机加工刀痕过大,在热处理冷却过程中因应力集中导致开裂(第二张照片似有明显刀痕)
3. 磨削裂纹。
请大家帮忙分析一下断裂原因。
个人观点:
淬火温度高造成的晶粒粗化,晶界内部分布许多颗粒状的物体(怀疑是碳化物积聚)
预热温度调整降低550→780→1000
热处理前的表面清洁工作也非常重要。 本帖最后由 oliver 于 2013-9-25 16:00 编辑
晶粒上分布的颗粒状物体应该是未溶解C-Cr碳化物。
以楼上的观点,除了温度过高外,第三段温度加热时间130分钟是不是也太长(该轴尺寸大约Φ8.5X80mm)?
前封帖子附上x1000的扫描电镜照片是为了看清未溶碳化物。
再附两张x500的扫描电镜照片,麻烦再看看晶粒度是否合适?
是不是应从宏观上进行分析先? 请您赐教,愿闻其详。 晶粒度应该在6~7左右,看来未熔物质的影响比较明显。
机加工影响就需要宏观断面分析了。
希望有调查结果记得分享。:) 1楼附件中,第三张照片是低倍宏观断面。第二张照片是表层。 楼主:那样的表层照片不利于观测,最好将断裂面重合再拍照。多角度,多方位。
宏观断口分析才是失效分析的第一部。 现场人员当初从现场只拍到这一张照片。以下附件图示这根轴的安装和断裂位置。
氮冷,冷却够剧烈,如果没有及时回火可能这里有问题。
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