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求助:关于转向节淬火开裂问题

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发表于 2017-4-19 21:09:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 程松 于 2017-4-20 16:57 编辑

我们公司出口美国的转向节,重量24kg左右,材料美标SAE5137H,材料Cr、Mn含量1.2-1.3之间,DI值在4.9-5.7,外方热处理技术要求较高,要求距表面20.3处M≥80%,加热温度850℃,工件最大界面70mm,淬火介质采用好富顿的AQ251水基淬火液,浓度1-2%左右,搅拌强度一般,现在金相组织勉强达到外方要求。一直以来都存在淬火开裂问题,主要开裂在主轴头部,法兰盘几乎没有发现过,报废比例大约在1%左右,上周突然报废比例涨到5%,可以确定工艺条件没有发生变化,所以感到很困惑,请各位师傅帮忙分析分析原因1、我们对主轴头部做过低倍组织,确认主轴头部的下模为钢材心部材料
2、以前我们怀疑过热前工件有裂纹,但是我们对热前工件探伤都没有发现裂纹等缺陷
3、我们怀疑原材料和锻造过程对淬火开裂有影响,但是一直没有找到有力的证据

钢牌号及化学成分
  
钢号
  
化学成分%
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
Cu
A-SAE5137H
0.35-
  
0.40
0.15-
  
0.35
1.10-
  
1.35
  
0.030
0.020-0.040
1.10-
  
1.30
  
0.06
  
0.25
  
0.20

① 其它残余元素为:Sn≤0.02%,As≤0.01%,Sb≤0.01%,Pb≤0.01%,V<0.01%;
Sn+As+Sb≤0.03%;
② 材料为铝镇静钢,Al总含量0.015-0.050%,目标值0.020-0.040%;


主轴低倍组织

主轴低倍组织

支臂裂纹

支臂裂纹

长支臂裂纹

长支臂裂纹

主轴裂纹

主轴裂纹

支臂裂纹

支臂裂纹

支臂裂纹(荧光下)

支臂裂纹(荧光下)

主轴裂纹(荧光下)

主轴裂纹(荧光下)

支臂裂纹(荧光下)

支臂裂纹(荧光下)

裂纹尾部

裂纹尾部

裂纹中间

裂纹中间
1-4.jpg
1-5.jpg
1-6.jpg
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发表于 2017-4-19 22:21:35 | 显示全部楼层
Cr、Mn含量1.2-1.3之间,好像是特制的材料。按标准一般Mn含量不会超过1.0 ,Mn含量Cr不会超过1.15
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2017-4-20 08:37:28 | 显示全部楼层
最好弄一个实物图和断口的金相分析
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 楼主| 发表于 2017-4-20 11:37:14 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2017-4-19 22:21
Cr、Mn含量1.2-1.3之间,好像是特制的材料。按标准一般Mn含量不会超过1.0 ,Mn含量Cr不会超过1.15 ...

外方那边对材料成分有明确的要求
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发表于 2017-4-20 14:49:16 来自手机 | 显示全部楼层
提高浓度或水温都可减少裂纹倾向。
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发表于 2017-4-20 16:21:45 | 显示全部楼层
模锻件,裂纹两端形变程度不一样。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2017-4-20 16:53:57 | 显示全部楼层
龟山淬火 发表于 2017-4-20 14:49
提高浓度或水温都可减少裂纹倾向。

以前浓度提高到10%依然有裂纹,浓度提高后金相组织很差,没有达到外方要求,1-3月报废比例约1%以内,前两周突然报废比例直接5%,淬火液浓度、搅拌强度都没有变化,淬火液温度前两周比1-3月份还高点,所以想不通为什么。
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发表于 2017-4-20 20:17:15 | 显示全部楼层
又细致看了一下,不要再找热处理的原因,找原材料的原因。
人之心胸,多欲则窄,寡欲则宽。
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 楼主| 发表于 2017-4-20 20:40:35 | 显示全部楼层
龟山淬火 发表于 2017-4-20 20:17
又细致看了一下,不要再找热处理的原因,找原材料的原因。

原材料的原因?从哪些方面,麻烦老师指点一下
我一直考虑锻造过程变形的影响,但是不知道怎么验证
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发表于 2017-4-20 20:44:35 | 显示全部楼层
打听一下,这么粗糙的表面质量,热处理前使用什么探伤方法做探伤???
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2017-4-20 21:35:50 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2017-4-20 20:44
打听一下,这么粗糙的表面质量,热处理前使用什么探伤方法做探伤???

荧光磁探伤,交流探伤机,只能看检查表面质量
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发表于 2017-4-20 21:38:56 | 显示全部楼层
程松 发表于 2017-4-20 21:35
荧光磁探伤,交流探伤机,只能看检查表面质量

产品热处理前如果没有条件不能使用超声波探伤(探零件内部),那至少应该是一X射线探伤仪。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2017-4-20 21:43:38 来自手机 | 显示全部楼层
最好直接去上家评审锻造工艺,从加热,模锻,压缩比,流线,正火工艺全部审一遍。
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 楼主| 发表于 2017-4-20 21:44:08 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2017-4-20 21:38
产品热处理前如果没有条件不能使用超声波探伤(探零件内部),那至少应该是一X射线探伤仪。 ...

检查热前锻件内部可能存在的裂纹,缺陷吗?
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发表于 2017-4-20 21:45:54 | 显示全部楼层
程松 发表于 2017-4-20 21:44
检查热前锻件内部可能存在的裂纹,缺陷吗?

如果技术协议中有规定要求对“锻件”质量进行检查(有供货方报告),自己也应该进行复检的。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2017-4-20 21:48:18 | 显示全部楼层
龟山淬火 发表于 2017-4-20 21:43
最好直接去上家评审锻造工艺,从加热,模锻,压缩比,流线,正火工艺全部审一遍。 ...

我们公司自己锻造,自己热处理,以前对锻造工艺做过优化,优化了主轴墩粗工艺,淬火裂纹有好转,但没有完全消除
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发表于 2017-4-20 21:52:19 | 显示全部楼层
程松 发表于 2017-4-20 21:48
我们公司自己锻造,自己热处理,以前对锻造工艺做过优化,优化了主轴墩粗工艺,淬火裂纹有好转,但没有完 ...

参考GB/T 12361钢质模锻件通用技术条件。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2017-4-20 21:53:48 | 显示全部楼层
龟山淬火 发表于 2017-4-20 21:43
最好直接去上家评审锻造工艺,从加热,模锻,压缩比,流线,正火工艺全部审一遍。 ...

龟山老师,锻造变形大对产品质量,对热处理有什么影响?
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发表于 2017-4-21 11:20:33 | 显示全部楼层
很奇怪的现象,这种纵裂通常是淬火裂纹。但是在裂纹两侧明显看到氧化物,既然裂纹两侧有氧化物,那么应该是在淬火前这个裂纹就已经存在了。
永不言败,是成功者的最佳品格。
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发表于 2017-4-21 12:31:46 | 显示全部楼层
锻造比太大,可以考虑分级锻造
为成功找方法,不为失败找借口。
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 楼主| 发表于 2017-4-21 15:03:17 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2017-4-21 11:20
很奇怪的现象,这种纵裂通常是淬火裂纹。但是在裂纹两侧明显看到氧化物,既然裂纹两侧有氧化物,那么应该是 ...

老师,请问金相组织中那个是氧化物,能不能截个图,会不会跟制样有关系?
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发表于 2017-4-21 16:12:41 | 显示全部楼层
程松 发表于 2017-4-21 15:03
老师,请问金相组织中那个是氧化物,能不能截个图,会不会跟制样有关系? ...

确认一下我标出来的白色带是否是脱碳。
裂纹内氧化物.jpg
永不言败,是成功者的最佳品格。
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发表于 2017-4-21 17:01:19 | 显示全部楼层
裂纹是沿晶还是沿晶和穿晶都有的?我公司淬火后发现的裂纹沿晶,裂纹里有氧化皮夹杂,我是觉得是热裂纹,形成的原因可能是锻造表面有缺陷或者原材料有缺陷。

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发表于 2017-4-25 09:33:06 | 显示全部楼层
这个看锻造微裂纹是存在 ,然后经过淬火裂纹增大了,锻造和介质都需要查
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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