30CrMnSi 断裂组织分析

beicheng

   谢谢各位朋友的分析，感谢铁匠，我重新把样品拿过来看了一下，是挺有意思，看最下面的图。首先声明一下，这个钢管外表面是激光熔覆了一层。就是用激光在表面融化一层金属粉末，耐磨，耐腐蚀。
我发现，外壁熔覆层下面也有一层深色组织，有的还进入基体很深。但应该不是激光熔覆造成的。最大的深色组织，从外壁以下下10mm左右一直延伸到距离内管壁2mm左右。

我都没注意有这么长，而且全部在材料内部。我还是怀疑是原材料钢材出厂时组织就不均匀，导致了断裂跟熔覆层没什么关系。





客户提供给我们一个纵向断裂的管材，材料是30CrMnSi 。我大概量了一下，管厚在56mm左右。

现在我们不太清楚管材的状态，我测量了一下硬度，HRC13一下，推测是正火状态，没在继续打布氏硬度。

再进行金相检测时发现，腐蚀后肉眼都能看到组织不均匀的情况。

深色的组织和浅色的组织差别极大，而且显微硬度，也差别很大，深色的硬度高，最高能到589HV，浅色组织在220HV左右，我怀疑这是导致断裂的主要原因。


问题1：对于这种材料而言，正常组织应该是什么，我认为浅色的金相组织是正常组织，硬度相符，但是怎么这么多网状铁素体？而且感觉晶粒有点粗大。

问题2：深色金相组织是什么，怎么硬度这么高？

aaron01

最好有个25倍放大倍数的截面照片，能看到最表面的。
根据你说的情况，如果你说的深色组织出现在表面，浅色组织出现在心部。怀疑是淬火组织，表面淬到马氏体了，所以硬度高达589HV，由于管子比较厚，心部并不能淬到马氏体，心部发生珠光体转变，形成了珠光体和网状铁素体的混合组织。过渡区是马氏体、贝氏体、铁素体、珠光体都有的混合组织。

beicheng

aaron01 发表于 2017-11-28 16:45
最好有个25倍放大倍数的截面照片，能看到最表面的。
根据你说的情况，如果你说的深色组织出现在表面，浅色 ...

可能我表述不清楚。这个试样背面是断口，一段钢管纵向断裂，我们把断口部分截了下来，又从断口附近截取了一小段，这个相当于从管壁中心取样的，不是钢管的表面附近。不太明白如果是热轧钢管的话，内部怎么会有这种组织。

liuwu

一般情况下是以正火为交货状态（浅色组织），但是同时出现两种状态，深色组织为淬火组织，同意铁匠说法，不然很难解释的通啊！

beicheng

liuwu 发表于 2017-11-29 09:01
一般情况下是以正火为交货状态（浅色组织），但是同时出现两种状态，深色组织为淬火组织，同意铁匠说法，不 ...

我们也是很头疼啊，热轧状态下，内部还不是表面，怎么会出现这种组织，因为这是钢材最终产品用户给我们的，还不是钢厂，很难追溯钢材的状态。

flyinskyzdq

建议关注热轧工艺流程，可能是热轧过程控制出了问题，轧制过程中接触到了极少量冷却水滴，导致内孔被局部淬硬了，最终导致断裂！

aaron01

发现有很多朋友在做金相分析的时候都容易犯一个错误，就是在显微镜下取景的时候不把表面取进去，取景取不好，很多东西很难用文字来表述。
通常的做法是，首先一张低倍的照片显示全貌，一定要把表面的边界取进去，因为很多缺陷是出现在表面的，比如增碳、脱碳，表面裂纹等等；然后分别在表面附近和心部附近，或者过渡区分别取景用高倍照片显示细节。
像这种壁厚的管子，最好就是内壁附近和外壁附近分别取景做分析。
这里举个例子：http://www.rclhome.com/forum.php?mod=viewthread&tid=14618
http://www.rclhome.com/forum.php?mod=viewthread&tid=11574

beicheng

aaron01 发表于 2017-11-29 10:31
发现有很多朋友在做金相分析的时候都容易犯一个错误，就是在显微镜下取景的时候不把表面取进去，取景取不好 ...

我看了一下断口，可以确定是从内部向外部裂的，但是锈蚀的太厉害了，看不太清裂纹源，应该是内部组织原因。表面的图我又编辑了一下。

落水残阳

深色区和浅色区成分一样么？可以测一下看看

hnhxslr

aaron01 发表于 2017-11-28 16:45
最好有个25倍放大倍数的截面照片，能看到最表面的。
根据你说的情况，如果你说的深色组织出现在表面，浅色 ...

从照片看不能简单这么结论吧