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柱塞磨削裂纹分析 楚书君 济南二机床集团有限公司，济南250022 摘要采用金相分析，显微硬度梯度试验等方法，对油压机柱塞表面裂纹进行了分析，结 果表明：因磨削工艺不当，出现局部过热，使工件表面产生二次淬火马氏体，造成表面产生大的 拉应力，当应力叠加超过材料强度极限时，导致磨削开裂。 关键词柱塞二次淬火马氏体磨削裂纹 1情况简介 某厂生产的油压机柱塞见零件图1，材料为45钢(外协锻件)，生产工艺流程为：外锻一粗 削表面呈微黄色，有严重的烧伤伴生，并出现许多裂纹，裂纹呈网状、丁字形、直线形、人字形 淬硬层深度为：3mm。 表1柱塞化学成分(质量分数％) 元素 C Si Mn P S 实测值 0．49 0．35 0．74 0．016 0．089 45钢标准值 0．42～0．50 O．17～0．37 0．50～0．80 0．035 0．035 图1柱塞零件图(mm) 图2柱塞宏观裂纹 2原材料分析 2．1化学成分分析 柱塞表面裂纹处取样，进行化学成分(质量分数)分析，结果见表1。其化学成分除含S量 外符合GB／T 699一1999标准中45钢的技术要求。 2．2低倍组织检验 柱塞裂纹处取横截面试样50mm厚，将截面粗糙度磨至4级后，进行热酸蚀试验，其试验结 果按GB 1979—80结构钢低倍组织缺陷评级图评定：一般点状偏析为2级，属正常范围。 504 2．3硬度检验 裂纹处取样，测量柱塞表面硬度为35～42 要求。 3金相检验 在柱塞裂纹处取纵向金相试样，经抛光后(未侵蚀)显微镜100×下观察。 3．1非金属夹杂物 脆性及塑性夹杂物均为1级，按GB／T 3．2显微组织检验 试样经4％硝酸酒精溶液侵蚀后显微镜50×下观察基体组织为：珠光体+铁素体，心部晶粒度 为5～6级，按YB／T 3，按GB／T13299—9l标准钢的显微组织评定方法评定：带状组织1级，在合格范围内。 3．3表面组织检验 奥氏体。金相组织由表及里依次为：淬火马氏体+残余奥氏体一淬火马氏体+回火屈氏体一回火屈 氏体+回火马氏体一回火马氏体。 图3铁素体带状组织及晶粒度(100X) 图4二次淬火马氏体(400×) 4显微硬度梯度试验 柱塞表面裂纹处取样，显微硬度计1009负荷下，沿表面垂直向里测试两条硬度梯度曲线，见图5 ■ 1 J o ^IlIL I／ I ^ ■ _ f 一 j 尸 ULl l l 1 、III 凡 ‘ I J＼ ．I I