垫圈整个拦腰开裂，是何原因？

淡然 · 发表于 2017-6-19 14:58:13

一炉都开裂，应该不是材料的问题，是制作工艺的问题。

陈玉财 · 发表于 2017-6-19 17:26:28

不像是板材的原因，油温太低吧

牧羊少年 · 发表于 2017-6-19 22:57:32

跟着学习一下

憨憨1971 · 发表于 2017-6-20 08:25:14

感觉是材质有问题，然后淬火的工艺也不对。

方圆_XB17L · 发表于 2017-6-24 22:07:11

麻烦各位帮忙看看，真如结果所说么。

二、零件呈送状态：

图1  样品呈送状态

图2  垫圈1开裂形貌
小垫圈为今年6月淬火回火处理的产品，裂纹延垫圈外圆中心向内扩展，整个外圆表面均已开裂；大垫圈为去年5月淬火回火处理的产品，垫圈表面无缺陷异常；白色圆盘为凯达公司客户提供的垫圈原材料毛坯。图1、图2所示。
三、金相分析：
3.1 金相取样示意

图3  样品取样示意
金相试样延图3虚线所示位置水冷切割，试样采用热镶嵌机切面向下镶嵌，镶嵌温度120℃保温8min，保障试样表面无组织相变。
3.2金相组织分析
垫圈试样经金相制样后未腐蚀观察，其金相图像如下图所示：

图4  100X  小垫圈裂纹部位尾部
小垫圈经制样观察后，发现其内圆及外圆表面均存在裂纹，内圆裂纹深度1.4mm，外圆裂纹深度9.6mm，裂纹尾部尖细，无明显开叉现象，属淬火应力扩展所致，图4所示。

图5  500X  小垫圈开裂裂纹两侧的次生裂纹

图6 500X  小垫圈开裂裂纹两侧的次生裂纹
小垫圈开裂裂纹两侧存在多条次生裂纹，裂纹深度0.3~0.4mm，裂纹内部存在非金属夹杂（硫化物类），图5、图6所示；部分次生裂纹两侧存在多条内裂纹，裂纹内部存在非金属夹杂（硫化物类），图5箭头所示。
大垫圈及圆盘毛坯未腐蚀试样中为发现裂纹及严重的非金属夹杂缺陷，此处未拍照说明。

垫圈试样经腐蚀后观察，其金相图像如下图所示：

图7  100X 小垫圈开裂部位表面

小垫圈表面存在半脱碳现象，半脱碳层深0.04mm，脱碳层深通常要求≤1%壁厚，其脱碳层深基本符合要求；裂纹两侧无氧化脱碳现象，说明裂纹非先期裂纹，属淬火时开裂，图7所示。

图8  500X  小垫圈金相组织

小垫圈基体组织为细致均匀的回火屈氏体，金相组织评级3级，合格，图8所示。

图9  500X  小垫圈裂纹中的非金属夹杂

小垫圈次生裂纹内部存在非金属夹杂（硫化物类），图9坚挺所示。

图10  100X  大垫圈基体

大垫圈表面无脱碳现象，基体中存在少量非金属夹杂（硫化物类）。图10箭头所示。

图11  500X  大垫圈金相组织

大垫圈基体组织为细致均匀的回火屈氏体，金相组织评级3级，合格，图11所示。

图12  500X  圆盘毛坯

圆盘毛坯金相组织中无明显裂纹及非金属夹杂，金相组织为珠光体+少量铁素体，图12所示。

四、分析与推论：
小垫圈表面存在轻微脱碳现象，裂纹两侧无氧化脱碳现象，排除先期裂纹的可能；而小垫圈裂纹两侧存在多条次生裂纹，裂纹内部存在非金属夹杂，部分次生裂纹周围存在含有非金属夹杂的相似内裂纹；主裂纹尾部较为尖细，属淬火应力扩展所致。
经调查得知，小垫圈淬火温度835℃，采用淬火油冷却，热处理工艺正常，而淬火油的淬火烈度较小且垫圈结构简单，因而其正常淬火不易开裂。然而小垫圈内部存在含有非金属夹杂的相似内裂纹，割裂金属基体连续性，其淬火时由于淬火应力及组织应力的作用下延夹杂分布方向迅速扩展，从而形成较深的淬火裂纹。
五、结论：
1.小垫圈热处理工艺正常，其淬火开裂原因与非金属夹杂有关；
2.大垫圈金相组织合格，表面无脱碳现象，基体中无明显裂纹，非金属夹杂形态分布合格；
3.圆盘毛坯原始组织正常，表面无脱碳现象，基体中无明显裂纹，非金属夹杂形态分布合格。

UCHIHASASUKE · 发表于 2017-8-11 17:49:30

65Mn是弹簧钢，不应该很脆，是不是材料或热处理工艺有问题？
可以试试先调质再淬火

wangpuchao · 发表于 2017-8-24 17:12:19

葛式一 · 发表于 2017-9-9 10:43:57

原来是非金属夹杂物所致，学习了，楼主好人，这么实在的硬货发给大家

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