锻件热处理后表面产生裂纹的原因（请教）

黄河湃

锻轴，外形尺寸φ520×1200，材质40Cr ，锻造粗车后经超声波探伤合格，而热处理后锻轴表面出现大面积的裂纹。

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请教各位大侠，产生裂纹的原因有那些，如何确认是什么原因产生的裂纹？

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见附照片！

黄河湃

三脚猫大侠在吗？能否帮助解答一下！

三脚猫

请把
锻造工艺、机加工工艺、热处理工艺
* a3 R, f0 n, v( D2 _; u$ m+ k  e! H传上来

黄河湃

回三脚猫大侠，此件为外协件，他们现都不愿提供工艺文件，但，不知到底是那个环节出问题了？

憨老马

黄河湃网友好，锻件材料一般在表层2mm左右一定是会有裂痕的，以前老师教的时候是这样说，我们在长期使用锻件时都差不多是这样，我们都会预留余量，把表面层切削掉的。您粗车的深度多少呢？

黄河湃

回老马，此锻轴粗车量单边10～15mm，粗车后探伤合格，现单边有3～4mm加工余量。

憨老马

那足够了，我个人认为问题还是在锻造工序那里，传两页资料，看对你有否帮助。

黄河湃

感谢老马！
那是锻造的延迟裂纹吗？如果是锻造的问题，那粗车后应该能够看到的，是吧？
- [; Q, b. U' b6 t/ G7 W- M$ m0 Y锻造后取样做过力学性能试验的，是符合要求的。
现在就是没有将热处理过程的曲线图拿到。

rxinsl

      有难度....

三脚猫

- _! O4 S! m% e: g* Z锻件用原材料(现指轧材)不能有;发裂、折迭(夹缝)刮伤、非金属杂质、百点等缺陷。
从终锻温度冷却时会产生内应力;温度、组织和残余应力,当这三种应力叠加超过钢材的强度极限时,会产生内部内裂、表层外裂。锻好的锻件不能随意冷却(40Cr采用快速空冷),
/ K% w0 o4 w& h4 {/ q锻件中不允许存在白点(一种极细的脆性裂纹),产生白点的锻件必须报废.大型锻件可根据白点敏感性程度选择适当的锻后热处理方法防止白点的形成
锻后热处理; 退火、正火、调质

"锻造粗车后经超声波探伤合格"锻造方面应该没问题,就不多写了。

+ m" b0 Y6 y; g. ]' R40Cr属于低淬透性调质钢
. U2 b( K4 z2 B$ [! Q7 C选择较高的淬火加热温度,水淬;或盐浴加热,油淬,
& W" z7 L' w1 J+ X淬火后应抽检硬度,以确定回温度,(4h之内)应及时回火.

从楼主所示照片和所述问题,判断是热处理淬火裂纹(纵向、横向、网状、剥离)
属于网状裂纹,产生原因估计是粗车时外表留有黑疤(脱碳层)引起的(不能算热处理引起的).
1 D3 y3 V2 j2 i+ M  g
网状裂纹--是一种表面裂纹,其深度较浅,一般在0.01-1.5mm左右。裂纹走向具有任意方向性,与工件的外形无关,许多裂纹相互联接构成网状。裂纹分布面积较大。当裂纹变深时,网状逐渐消失;当达到1mm以上时,就变成任意走向的或纵向分布的少数条纹了。
/ e$ `; x: Y7 O: m' L' [主要是表面脱碳引起的.表面脱碳层淬火后,内层马氏体含量比表层高,这样表层形成的马氏体与内部的马氏体体积差大,使表面造成很大的多向拉应力。

裂纹尺寸达到临界裂纹长度,裂纹将失稳扩展,成为可发展裂纹,造成宏观的完整破坏,呈现脆性断裂.
! B& A2 R- r' n另一类,由于萌生裂纹尺寸一般小于临界裂纹长度,因为应力场的变化及裂纹扩展阻力的变化等复杂因素的综合影响,使得裂纹难以继续扩展,裂纹存在于工件上,并未形成宏观的断裂。

6楼;从料料方面分析
粗车单边余量10-15mm,应不可能再留有黑疤,
那么有可能是钢件的非金属夹杂物、偏析、碳化物引起的。
* C' ~8 D# _* v+ I+ }7 t  k3 t6 ?4 K7 e
因没看到锻造工艺、机加工工艺、热处理工艺,就很难分析那方面因素引起的
/ d1 ~* {5 z( K6 q) K5 f/ {; x# e1锻后退火是否规范
3 \4 U: S4 T) x2调质钢的硬度HB是否用淬火钢的硬度HRC
% Q9 c2 _% e0 L3热处理规范(加热温度,保温时间,冷却方式)

同意5楼
" N+ z- v6 y1 B9 u估计网状裂纹对此零件性能影响不大,楼主可评估下再确定。
  l9 L9 E" i6 O9 x( [& x网状裂纹一般都可车削掉
  g- F! R8 o6 ~$ u# Q- j7 K% ^( q曾处理过;网状裂纹太深车削后还留有条绞,角向磨光机倒坡口,焊接,再车削修光。