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铸钢件形成淬火裂纹的原因分析

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铸钢件形成淬火裂纹的原因分析

发布日期:2017-10-09 作者: 点击:

由于零件在淬火过程中,表面和心部的冷却速度不一样,因此形成马氏体的先后也不一样。当零件表面先形成马氏体时,便给尚处于奥氏体状态的心部以拉力,这时,由于奥氏体的塑性很好,此应力可以通过奥氏体的塑性变形而被松驰。但是,当这部分奥氏体冷却下来向马氏体转变时,由于先期形成的马氏体硬度高,脆性大,塑性极小,故后形成的马氏体部分对它产生的拉应力迅速增大。一旦超过材料的强度极限,就会引起开裂。另外,即使这种拉应力没有超过材料的强度极限,但由于材料内部的缺陷而造成强度降低,也会引起开裂。这就是引起淬火开裂的物理机理,在实际生产过程中,又具体以7种形式表现出来。

1原材料已有缺陷而导致的淬裂

如果原材料表面和内部有裂纹,在热处理之前未发现,有可能形成淬火裂纹。在金相显微镜下观察,该裂纹两侧有脱碳层,且脱碳层中铁素体的晶粒粗大。

2夹杂物导致的淬裂

如果零件内夹杂物严重,容易造成应力集中,淬火时将有可能产生裂纹。

3因原始组织不良而导致的淬裂

(1)若钢的显微组织具有严重的带状偏析或化学成分严重偏析,在淬火时会引起极大的组织转变应力。再者,碳化物聚集处易发生过烧现象,因而使零件容易发生开裂。

(2)如果钢在淬火前残余内应力较大,在淬火时容易造成开裂,出现该情况的零件,往往存在晶粒粗大,有魏氏组织等现象。

(3)零件经一次淬火后若需返修,在第二次淬火前又未经消除组织应力,则有可能在第二次淬火中产生裂纹,其裂纹往往沿着第一次的淬硬层分布。


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