淬火断裂件分析

清淡 · 发表于 2013-7-21 20:07:28

大家看看这个淬火断裂样，是否为温度过高所致？材料55Cr3稳定杆，线径19mm，淬火未回火（具体工艺参数不详）。

清淡 · 发表于 2013-7-21 20:12:51

横向靠边金相

1000x

靠边200x

靠边500

靠边1000x

清淡 · 发表于 2013-7-21 20:17:23

横向心部金相

200心部，白区已经出来了，偏析显现出来了。 500x~1.jpg

500x心部

1000x心部

清淡 · 发表于 2013-7-21 20:25:00

纵向金相

50x

100x

200x

500x

1000x这些偏析应该不是主要问题所在，因为以前肯定也有的，只是给大家看看。

清淡 · 发表于 2013-7-21 20:32:42

因为以前淬火件他们从来不送检，所以我不知道以前组织是不是和这个一样粗大。我觉得这个杆淬断的主要原因是温度过高，组织粗大，也可能再加上点淬火油的问题，最终造成淬断。具体情况是热成型后送到油槽剧烈晃动几下，然后夹出来放网带油槽里，结果在网带油槽里断了。结构如此简单，断裂部位还不是变形最大处！明天下车间调查一下。

清淡 · 发表于 2013-7-21 20:36:06

忘了说硬度了，HRC64左右。这个是未回火的件。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-22 08:01:15

清淡发表于 2013-7-21 20:36
忘了说硬度了，HRC64左右。这个是未回火的件。

   有几个疑问：
   1. 什么材料？材质是否做过分析？
   2. 淬火后（未回火）就发生了断裂事故？摔断的？
   3. 根据你提供的信息，这个工件硬度太高；芯部硬度是否检查？
   4. 根据金相组织图片看，马氏体组织粗大，热处理加热可能存在过热。原材料组织和晶粒度是否检查？
   5. 所谓的横向金相组织是从横截面上观察到的表面组织？那么纵向金相组织是直接取自圆柱面吗？
   6. 缺少芯部金相组织？

清淡 · 发表于 2013-7-22 08:11:21

孤鸿踏雪发表于 2013-7-22 08:01
有几个疑问：
1. 什么材料？材质是否做过分析？
2. 淬火后（未回火）就发生了断裂事故？摔 ...

材料我在第一句话就说了，还有线径这些。55Cr3的，成份我估计没做分析，要做还要委外做成份（花钱）。如果是放在油槽网上才断的，应该不会碰到他的。出来边缘脱碳部分，硬度几乎一样，都在64HRC左右。加热过热这个也是我的怀疑，原始组织我检测过，原始组织珠光体怎么检测晶粒度了？如果要我今天去拷回来上传。横向金相我在一楼是横向边缘组织，二楼是就是横向心部组织，三楼是纵向金相（纵向是中间切开做的）。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-22 09:01:44

清淡发表于 2013-7-22 08:11
材料我在第一句话就说了，还有线径这些。55Cr3的，成份我估计没做分析，要做还要委外做成份（花钱）。如 ...

   1. 55Cr3淬油，表面还有部分脱碳，硬度都在64HRC，这个结果有点猛啊！
   2. 既然横切和纵切都是皮下组织，为什么横向金相明显比纵向金相组织粗大，看来就是您的横向金相拍片趋近表层，而纵向拍片位置偏向纵深之故
   3. 这个原始组织除了珠光体，应该还有少量的铁素体吧？晶粒度为什么不能检查？

吉祥如意 · 发表于 2013-7-22 10:07:09

有个建议：
工件可否在淬火前进行一次退火处理。
看起来，工件的组织中显微偏析很严重的。

清淡 · 发表于 2013-7-22 17:24:45

孤鸿踏雪发表于 2013-7-22 09:01
1. 55Cr3淬油，表面还有部分脱碳，硬度都在64HRC，这个结果有点猛啊！
2. 既然横切和纵切 ...

500x

1000x原材料。他们说40Cr的淬火后硬度能达到58，我这个含碳量0.55以上，而且Cr含量很高，我想62以上是没问题的。z

清淡 · 发表于 2013-7-22 17:27:22

吉祥如意发表于 2013-7-22 10:07
有个建议：
工件可否在淬火前进行一次退火处理。
看起来，工件的组织中显微偏析很严重的。 ...

棒料买回来再做一次退火？别说没炉子，就是行领导也不会做啊！想要提高质量的办法是有，问题是成本的问题。

清淡 · 发表于 2013-7-22 17:30:57

今天做了一下晶粒度，还好做出来了。现在补上 200x~3.jpg

200x

200x整体评了一下，晶粒度6.2级。对局部大晶粒评级，最大的2.3级。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-23 07:42:18

清淡发表于 2013-7-22 17:24
500x1000x原材料。他们说40Cr的淬火后硬度能达到58，我这个含碳量0.55以上，而且Cr含量很高，我想62以上 ...

是的，你这个铬钢含碳量达到0.55％，按照理论计算，普通淬火最高硬度可达64HRC，加上你这个产品直径较小，又是中频感应加热（存在过热的可能），所以淬火后硬度62HRC实属正常了

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-23 07:43:42

清淡发表于 2013-7-22 17:24
500x1000x原材料。他们说40Cr的淬火后硬度能达到58，我这个含碳量0.55以上，而且Cr含量很高，我想62以上 ...

正常情况下40Cr的含碳量在0.37~0.44％之间，普通油冷淬火要淬到58HRC不是没有可能，但也是有条件的

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-23 07:44:30

清淡发表于 2013-7-22 17:30
今天做了一下晶粒度，还好做出来了。现在补上 200x200x整体评了一下，晶粒度6.2级。对局部大晶粒评级，最大 ...

晶粒度应在100倍条件下评定

清淡 · 发表于 2013-7-23 07:47:29

孤鸿踏雪发表于 2013-7-23 07:44
晶粒度应在100倍条件下评定

我知道，但是100x线条不够清晰，所以我就用了200x的。我用软件评级的，这个影响不大。

落水残阳 · 发表于 2013-7-23 08:12:57

清淡发表于 2013-7-21 20:32
因为以前淬火件他们从来不送检，所以我不知道以前组织是不是和这个一样粗大。我觉得这个杆淬断的主要原因是 ...

这个失效好难做。
对于一个断裂件，分析金相和硬度，看脱碳，都是间接的检测。即便金相上有过热，硬度高，脱碳深，但这些都没法给断裂下结论。
如果给断裂下了个过热的结论，去调整工艺，也许下次又要分析为什么硬度偏低了。呵呵。
如果我是楼主，一般是这样做：
1）理化检测（楼主已经做了）
2）查看断口，寻找裂纹源
3）勘察裂纹源处是否有损伤或塑性变形区
4）分析断口是否是沿晶开裂
5）如果是沿晶开裂，看是否可以找到排除其他引起沿晶开裂的因素
6）如果别的都排除掉，只剩过热了，那么下一个过热引起开裂的结论。

我也不知道这样是否能分析完毕。

清淡 · 发表于 2013-7-23 08:21:20

落水残阳发表于 2013-7-23 08:12
这个失效好难做。
对于一个断裂件，分析金相和硬度，看脱碳，都是间接的检测。即便金相上有过热，硬度高 ...

最近发现油变黄了，还有杆表面有刮伤的迹象。

毛毛的 · 发表于 2013-7-23 08:23:17

清淡发表于 2013-7-22 17:30
今天做了一下晶粒度，还好做出来了。现在补上 200x200x整体评了一下，晶粒度6.2级。对局部大晶粒评级，最大 ...

这个你是用什么侵蚀的，能细说一下，配比与侵蚀方法吗？谢谢。我觉得你的产品很有可能是被夹断的。如果说过热淬断。你的其它产品我想也应该都是此组织。可以取一个未断的看看，如果也是如此粗大，而且没断那就可能。。。。。。

小小丑 · 发表于 2013-8-14 16:54:41

清淡发表于 2013-7-22 17:30 今天做了一下晶粒度，还好做出来了。现在补上 200x200x整体评了一下，晶粒度6.2级。对局部大晶粒评级，最大 ...

手机看不到图片。
原始组织混晶－热拔工艺或操作不合格
热后混晶－－冷拔的问题，不排除在偏析处过热。
个人意见，不足为凭。

清淡 · 发表于 2013-8-14 18:39:34

小小丑发表于 2013-8-14 16:54
手机看不到图片。
原始组织混晶－热拔工艺或操作不合格
热后混晶－－冷拔的问题，不排除在偏析处过热。

谢谢！很有用。

钢铁医生 · 发表于 2013-8-29 12:42:44

清淡发表于 2013-7-21 20:25
纵向金相50x100x200x500x1000x这些偏析应该不是主要问题所在，因为以前肯定也有的，只是给大家看看。
...

金相看，觉得工艺温度该超温了。不知道是什么设备做。温度控制怎么样。

jpxa · 发表于 2013-8-29 13:24:36

看高手分析。

jpxa · 发表于 2013-8-29 13:25:36

得到8分，好多啊。呵呵，看高手发的图片受益很多。谢谢！

wqjtyx2012 · 发表于 2013-10-22 19:19:17

1. 混晶严重
2组织过热
3为什么不回火啊，求解
4 成分偏析对于本次断裂不存在因果联系，可排除

清淡 · 发表于 2013-10-22 19:23:26

wqjtyx2012 发表于 2013-10-22 19:19
1. 混晶严重
2组织过热
3为什么不回火啊，求解

因为是淬火后清洗时断的。

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-13 08:23:00

清淡发表于 2013-10-22 19:23
因为是淬火后清洗时断的。

请问技术要求淬火硬度是多少？淬火油发黄，有没有气泡或泡沫状。个人意见是淬火硬度超高了，直径那么小。倾向于老孤说的摔碰断裂。偏析等不要因。

清淡 · 发表于 2013-12-13 16:04:36

菜花村咕咚发表于 2013-12-13 08:23
请问技术要求淬火硬度是多少？淬火油发黄，有没有气泡或泡沫状。个人意见是淬火硬度超高了，直径那么小。 ...

后来确定了，是卡住了，结果卡断了。

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-13 19:57:32

清淡发表于 2013-12-13 16:04
后来确定了，是卡住了，结果卡断了。

外力断裂

我心飞翔 · 发表于 2014-2-6 11:13:15

清淡发表于 2013-7-22 17:30
今天做了一下晶粒度，还好做出来了。现在补上 200x200x整体评了一下，晶粒度6.2级。对局部大晶粒评级，最大 ...

请教一下晶粒度，是怎么评级的，我没看懂ASTM-E211标准，谢谢

weibo · 发表于 2014-2-6 13:57:04

后面图片上纵向的白色带是撒东西，感觉不像是金相组织

mingxingjf · 发表于 2014-2-6 15:14:57

清淡发表于 2013-7-23 08:21
最近发现油变黄了，还有杆表面有刮伤的迹象。

这是重点,油有水，冷速太快

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