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        碳氮共滲零件淬火裂紋分析(下)

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        人氣:-發表時間:2017-10-28 09:00【

        生產中經常出現滲碳或碳氮共滲后淬火裂紋,導致零件報廢,既影響生產進度,也造成不必要的經濟損失。上一篇文章分析產生裂紋原因,本文將對裂紋零件刨切結果進行分析并給出結論。

        4.分析與討論

        針對裂紋零件剖切結果,分析如下:

         (1)零件外圓面縱向裂紋的數量、走向不一,故零件裂紋的產生與原材料狀態無關。

         (2)由裂紋的剖切金相檢查可知,裂紋部位滲層深度與無裂紋部位滲層深度及形貌均基本一致,裂紋開口部位碳化物層與正常部位無明顯差異,且碳化物未沿裂紋分布,裂紋附近滲層組織與同樣深度正常部位組織無明顯差異,由此可以判定碳氮共滲前零件表面無裂紋。

         (3)從裂紋剖面形貌上看,所有裂紋深度基本一致,裂紋開口及內部寬度較大,耦合性

        差,尾端圓鈍,裂紋內部可見大量氧化物,裂紋兩側基體可見大量彌散分布的顆粒狀氧化楊,裂紋形貌不符合淬火應力裂紋形態特征,且淬火后續回火溫度僅為160℃,缺少產生大量氧化物的環境,由此可以排除淬火冷卻過程及后續過程開裂的可能。

         (4)從零件槽口兩側裂紋的分布情況來看,大部分裂紋槽口兩側周向位置基本一致且一一對應,槽口兩側的裂紋應為同一條裂紋,由此可以判定裂紋應在開槽之前就已經存在;零件外圓面開槽為在淬火工序之前進行,故排除淬火過程中開裂的可能。

        綜上所述,該零件表面裂紋產生應在碳氮共滲工序與車工(開槽)工序之間。

        5.調查熱處理過程

        根據上述結果分析和判斷,排除淬火裂紋,繼續了解有關操作者實際加工過程,得知零件碳氮共滲后出爐,在轉至冷卻箱過程中橋式起重機發生短期故障,導致零件在空中停留時間太長,造成零件表面氧化脫碳。

        表層先形成極薄的一層屈氏體組織,在下面保留一層未轉變的奧氏體,在隨后冷卻過程中使表面產生拉應力的作用,為宏觀裂紋產生創造了條件,在后續砂輪磨削和車工開槽過程中,殘留奧氏體轉變成馬氏體,造成表面的體積膨脹,由于該零件開槽較深,當磨削溫度達到250-300℃時,組織轉變加快,碳氮共滲層的脆性增大,加上冷卻不及時等造成磨削裂紋,其特征為裂紋沿著網狀滲碳體面形成微小波紋狀,零件在淬火后,由于組織應力和熱應力影響,擴大了原有的微裂。

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        此文關鍵字:碳氮共滲

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