轴套为什么开裂

所以因为

我公司生产的长轴泵上所用的轴套，材料45#，轴套的尺寸：直径80mm，长120mm，壁厚10mm，要求调质处理。
轴套委外热处理回来，在车削加工时连续发现裂纹现象，这批轴套一共112件，经检查发现此批轴套全部存在开裂现象。
裂纹形状无规则，内外壁都存在。是什么原因？

wanggong

如此大批量的100%裂纹，车削加工产生概率不大（也需要检查一下）。重点检查两个方面：（1）调质热处理 （2）原材料
这些都要进行金相组织检验和化学成份检验来证明。

霜月

壁厚10mm，正是45钢淬火发裂危险尺寸范围。

追求卓越

霜月 发表于 2013-1-2 20:04

                               
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壁厚10mm，正是45钢淬火发裂危险尺寸范围。

不太认同此观点，10mm的直径圆钢与10mm厚的管子是有区别的。怀疑：该管子是否晶粒粗大？淬火前的粗加工是否粗糙度太差，刀纹很大？

沧海一声笑

工艺问题，材料问题--如果分析裂纹的金相组织 有可能会解决的快些，另外加热温度，是否有原始组织缺陷，加热过程是否存在严重的氧化脱碳现象，冷却的方式是否合理等等！！！或看一下此帖

搬运工

信息量太少。

浩然天地

值得详细调查。            

Wangqinghua196

总体认为可以归为过热！

Wangqinghua196

追求卓越 发表于 2013-1-2 20:39

                               
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不太认同此观点，10mm的直径圆钢与10mm厚的管子是有区别的。怀疑：该管子是否晶粒粗大？淬火前的粗加工是 ...

赞同您的观点——过热的可能性大。

Wangqinghua196

霜月 发表于 2013-1-2 20:04

                               
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壁厚10mm，正是45钢淬火发裂危险尺寸范围。

过热比危险尺寸的可能性大些！也不能排除危险尺寸的可能性。因为我们没有看到具体操作。

霜月

也不排除是材料中的C、Mn含量都在上限所致。

落水残阳

楼主果断上图吧。
残阳先猜一下：
裂纹是轴向的，厚度方向没有贯通，长度方向也没有到头，位于外表面，内表面没有裂纹，淬火裂纹。

Wangqinghua196

我所说的过热，不是标准中所允许的级别，而是相对于这个工件的尺寸来说的。

所以因为

搬运工 发表于 2013-1-2 21:04

                               
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信息量太少。

高工还需要什么信息可以提出，确实能从一些蛛丝马迹看出端倪的。
可以告诉大家的是，这批产品重新加工去热处理，结果是一样的。

所以因为

追求卓越 发表于 2013-1-2 20:39

                               
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不太认同此观点，10mm的直径圆钢与10mm厚的管子是有区别的。怀疑：该管子是否晶粒粗大？淬火前的粗加工是 ...

管子是否晶粒粗大不清楚。
粗加工是否粗糙度太差，刀纹很大？这个我看过，粗糙度可以，基本看不出刀纹。（实际上这个问题也是关键的，但并不存在）

追求卓越

所以因为 发表于 2013-1-3 10:12

                               
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管子是否晶粒粗大不清楚。
粗加工是否粗糙度太差，刀纹很大？这个我看过，粗糙度可以，基本看不出刀纹。 ...

很多时候这种裂纹与材料的质量关系较大，但热处理可以通过控制加热温度、水冷时间及淬火方式（单件晃动）减少裂纹率。

所以因为

追求卓越 发表于 2013-1-3 10:18

                               
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很多时候这种裂纹与材料的质量关系较大，但热处理可以通过控制加热温度、水冷时间及淬火方式（单件晃动） ...

这个观点我非常赞同！
有些热处理的缺陷是可以通过工艺的优化得以避免的，但许多热处理厂家并不意识到这一点，或者根本就缺乏这方面的经验。事实也是如此，第一批出问题的时候，我去看了，当时第2批他们已经又在热处理了，我想肯定又要出问题了，果不其然。
出这个问题，原因是多方面的，但应该有一个主要因素。
是什么呢？

小小丑

所以因为 发表于 2013-1-3 10:34  这个观点我非常赞同！  有些热处理的缺陷是可以通过工艺的优化得以避免的，但许多热处理厂家并不意识到这 ...

蒙一下
1淬火温度高
相对的，估计820℃或以上，要考虑霜月工程师提出危险尺寸的影响。
2操作不规范
预冷不正确，入水的方法不正确，大批量入水，晃动不正确等，造成外表冷却过快，内壁过缓，甚至同部位冷却速度不一样。

搬运工

1.壁厚10mm的45钢，水淬开裂的倾向是要大很多的。在保证淬火质量的前提下，是很难100%完全避免的，套类相比轴类，更应注意。
正常45材料做这个零件，可正火后再亚温淬火。当然也可以换材料的。
2.检测淬火前原始组织，有无低倍及显微组织缺陷，检测开裂件，有无过热现象。因为是100%有裂纹，存在缺陷的可能性尤其大。
3.工艺及操作环节同样不呢能忽视。

所以因为

小小丑 发表于 2013-1-3 12:53

                               
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蒙一下
1淬火温度高
相对的，估计820℃或以上，要考虑霜月工程师提出危险尺寸的影响。

淬火温度高，你说相对的，我觉得很对
如果一个产品不存在出现问题的因素，就是淬火温度高了，45#达到900℃甚至更高的温度，那都不会出现裂纹的，过热是另外的问题。这个材料是非常普通的，外协热处理厂也不会那么“奢侈”，去用很高的温度。如果是“跑温”，起码第2批不会再出现意外的，所以，过热是不存在的。
确实应该考虑其他的因素！

所以因为

搬运工 发表于 2013-1-3 13:17

                               
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1.壁厚10mm的45钢，水淬开裂的倾向是要大很多的。在保证淬火质量的前提下，是很难100%完全避免的，套类相比 ...

1.套类相比轴类，更应注意。（这个非常正确！）
2.检测淬火前原始组织，有无低倍及显微组织缺陷，检测开裂件，有无过热现象。因为是100%有裂纹，存在缺陷的可能性尤其大。（淬火前没有检测，过热现象不会存在，上帖已经说明）
3.工艺及操作环节同样不呢能忽视（大家讨论，在适当的时候我会说）

实际上针对热处理出现的问题，根据产品的形状结构及问题的特征等，逻辑推理也同样能起一定作用的，可以找到问题的所在。

搬运工

所以因为 发表于 2013-1-3 13:42

                               
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淬火温度高，你说相对的，我觉得很对
如果一个产品不存在出现问题的因素，就是淬火温度高了，45#达到9 ...

相对过热是其一，过热不一定总是在高温加热时才有，兴许存在组织遗传。
42CrMo860°C加热不一定总会出现过热，850°C直接返工淬火则是有可能过热的。
所以原始组织状态是有必要检测的。
带状严重否？魏氏组织？
个人观点。

小小丑

所以因为 发表于 2013-1-3 13:53  1.套类相比轴类，更应注意。（这个非常正确！）  2.检测淬火前原始组织，有无低倍及显微组织缺陷，检测开 ...

不会是上炉刚刚做渗碳，这炉做你的调质件，并且滴甲醇或者煤油之类的保护吧？

所以因为

小小丑 发表于 2013-1-3 20:20

                               
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不会是上炉刚刚做渗碳，这炉做你的调质件，并且滴甲醇或者煤油之类的保护吧？
...

外协热处理厂用盐浴炉做的。
你提出的这个疑问到是一个值得关注的地方，对大家分析热处理产生缺陷的原因，拓展了一个思路。

沧桑岁月

有图片吧，取样看看，不然都在这里闭门造车。
热处理过程的希望不到，热处理出现裂纹，在外表面存在是正常的，内表面希望渺茫。管类产品热处理涡流的存在，里面的冷却速度要明显低于表面。

天边的白云

可能是他们所说的‘过热’，含碳量高了，按正常45钢加热淬火就开裂了，

所以因为

天边的白云 发表于 2013-1-5 21:37

                               
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可能是他们所说的‘过热’，含碳量高了，按正常45钢加热淬火就开裂了，

如果说含碳量高了，45钢也不可能超过50钢的吧？虽然材料的含碳量上上下下，一般也在上下限范围的，到目前为止到是没有发现含碳量高于和低于标准的。就算是50钢，用45钢的淬火温度840℃，也不存在“过热”现象的。我曾经说过，45钢就是用900℃加热后冷却，也不一定会出现开裂的现象，当然，有一个前提材料要有质量保证的。

所以因为

这个轴套在碳素钢淬裂的敏感尺寸内，开裂的原因主要就在于此。
委外的热处理厂家根本没有意识到这一点（我去过几次这个单位，凭我对厂家的了解，我是知道的）。在发生第二次全部开裂的情况下，他们给我来了电话，从交谈中得知他们确实是不明白其“所以因为”的
我公司生产的长轴泵上所用的轴套，在选材上确实也是存在问题的。应该说机械设计人员大都（包括一部分我们自己行业人士）对材料的临界淬裂危险尺寸的认识是存在盲区的，或者是说忽视的。
如果这样规格的轴套采用40Cr材料，我所说的现象就完全可以避免发生了。
第三次同样用45钢做的轴套，我和委外的热处理厂家说淬火加热温度820℃，硝盐冷却（水分适中，温度高一些，200℃），做下来一点没事。

所以因为

补充:
对有效厚度在临界淬裂危险区的工件，采用硝盐等温淬火（温度180---200℃），不但能防止裂纹的出现，更能有效地减少细小单薄工件的变形。
碳素钢材料的工件，在此尺寸范围的，也完全能达到性能要求。