求助：20CrMnTi齿轮渗碳淬火后磨加工发现裂纹
本帖最后由 jswxiekai 于 2015-9-29 15:41 编辑（图片顺序发反了，从下面往上看）前辈们好，请教下各位：我单位有一批齿轮经渗碳淬火后在磨加工环节发现裂纹，材料为20CrMnti，锻件粗加工后先920℃正火，精加工后进行渗碳淬火，具体工艺为：900℃渗碳（总时间约21小时），随炉降温至810℃并均温一小时，之后淬油。这个品种的活已经做了很多批次，第一次发现这种开裂现象。在此请教各位前辈分析下开裂原因！谢谢大家！
jswxiekai 发表于 2015-10-9 12:28
一开始看了下裂纹的深度，觉得磨削裂纹不太会有1.5mm左右的深度，小弟金相水平有限，难以准确分辨，还望 ...
裂纹深度和多少，取决于磨削力大小和热处理残留应力大小以及杂质含量多少等，不能认为裂纹浅就不是磨削裂纹，应当具体情况具体分析。 从金相看，裂纹为原材料（渗碳前）产生的，白色物为磨削粉屑，供参考。 同意楼上的观点。建议楼主重新抛光腐蚀试试看，那白点是否还在。
本帖最后由 jswxiekai 于 2015-9-30 09:13 编辑
sudenzhi 发表于 2015-9-29 20:44
从金相看，裂纹为原材料（渗碳前）产生的，白色物为磨削粉屑，供参考。
谢谢分析，但是如果在渗碳前就存在裂纹的话，金相里裂纹两侧应该有明显渗碳痕迹，现在看看好像没有～
chaijiadashao 发表于 2015-9-29 21:21
同意楼上的观点。建议楼主重新抛光腐蚀试试看，那白点是否还在。
样品上一共有5道这样的裂纹，形态和深度都差不多，只有发照片这条在主裂纹上能看到白点，估计不是磨削粉就是制样时混进去的垃圾吧 jswxiekai 发表于 2015-9-30 08:12
谢谢分析，但是如果在渗碳前就存在裂纹的话，金相里裂纹两侧应该有明显渗碳痕迹，现在看看好像没有脱碳 ...
你可以沿着裂纹把它剖开，取样后检查裂纹垂直方向有无渗碳层来验证是否是热前裂纹 孤鸿踏雪 发表于 2015-9-30 08:25
你可以沿着裂纹把它剖开，取样后检查裂纹垂直方向有无渗碳层来验证是否是热前裂纹
恩，现在这个样品就是这样做的，一开始怀疑是磨削裂纹，现在看看没有磨削二次淬火痕迹，而且裂纹深度和形态也不像磨削开裂；但是渗碳淬火的金相看看还是很正常的，没有明显碳化物，组织级别也不算差，怎么会莫名其妙产生这样的裂纹呢？ jswxiekai 发表于 2015-9-30 08:32
恩，现在这个样品就是这样做的，一开始怀疑是磨削裂纹，现在看看没有磨削二次淬火痕迹，而且裂纹深度和形 ...
一看你那几幅裂纹图片，就知道，那根本不可能是磨削裂纹！
磨削裂纹一般是成群出现的龟裂，或成组出现的相互平行而垂直于磨削方向的波纹，磨削裂纹还有二次淬火所形成的白层
900℃渗碳，总渗碳时间21h，碳势和强扩比是如何设定？这些照片是楼主自己做的？还是贵单位检验员做的？ 孤鸿踏雪 发表于 2015-9-30 08:34
一看你那几幅裂纹图片，就知道，那根本不可能是磨削裂纹！
磨削裂 ...
这块样品上一共有5道成组且平行的裂纹，乍一看我都断定是磨削裂纹了，金相看看又否决了
孤鸿踏雪 发表于 2015-9-30 08:36
900℃渗碳，总渗碳时间21h，碳势和强扩比是如何设定？这些照片是楼主自己做的？还是贵单位检 ...
强渗12小时，碳势1.2，扩散6小时，碳势1.0；其他时间是升温、均温、淬火等工序的；现在金相上看看碳浓度应该在正常范围，没有明显不良碳化物 jswxiekai 发表于 2015-9-30 08:40
这块样品上一共有5道成组且平行的裂纹，乍一看我都断定是磨削裂纹了，金相看看又否决了
这五道相互平行的裂纹是否与磨削方向垂直？ 孤鸿踏雪 发表于 2015-9-30 08:51
这五道相互平行的裂纹是否与磨削方向垂直？
是垂直方向，但是主裂纹深度有1.1mm左右，延晶开裂的“Y”字形分叉裂纹也要0.5-0.6mm了，一般磨削裂纹不会这么深吧？而且也看不到明显的磨削二次淬火组织 jswxiekai 发表于 2015-9-30 08:56
是垂直方向，但是主裂纹深度有1.1mm左右，延晶开裂的“Y”字形分叉裂纹也要0.5-0.6mm了，一般磨削裂纹不 ...
是的，磨削裂纹是很浅的 孤鸿踏雪 发表于 2015-9-30 08:57
是的，磨削裂纹是很浅的
也考虑过会不会是淬火开裂，但是20Crmnti这种材料淬油基本上不会开裂啊，哪怕直接淬水也不容易开啊～～～现在找不到原因就很奇怪了，做了两三年了第一次遇到这个情况 jswxiekai 发表于 2015-9-30 08:56
是垂直方向，但是主裂纹深度有1.1mm左右，延晶开裂的“Y”字形分叉裂纹也要0.5-0.6mm了，一般磨削裂纹不 ...
最重要的还是尽快沿裂纹把它剖开，看看开裂面的形貌，然后清理后观察分析，在检查裂口附近有无渗碳层 jswxiekai 发表于 2015-9-30 09:00
也考虑过会不会是淬火开裂，但是20Crmnti这种材料淬油基本上不会开裂啊，哪怕直接淬水也不容易开啊～～～ ...
孤以为，如果不存在置裂的因素，应该是原材料裂纹或锻造裂纹 孤鸿踏雪 发表于 2015-9-30 09:03
孤以为，如果不存在置裂的因素，应该是原材料裂纹或锻造裂纹
谢谢孤鸿前辈指导，我再来金相看看！
锻造裂纹可能性不太大，粗加工和精加工环节都会探伤的，应该能发现 jswxiekai 发表于 2015-9-30 09:08
谢谢孤鸿前辈指导，我再来金相看看！
锻造裂纹可能性不太大，粗加工和精加工环节都会探伤的，应该能发 ...
如果你粗加工和精加工环节都会探伤，那么就是淬裂了？你可以断开裂口，从断口形貌就可判断个差不多 看裂纹形态，应属于磨削裂纹。齿轮磨削，沿齿宽方向加工，裂纹沿齿廓产生，相互平行。齿面有磨削回火层。以前公司做这个材料齿轮渗碳磨削，经常会见到这种裂纹。主要跟磨削工艺、设备参数和表面残奥有关。