45钢8字件裂纹分析汇编.docx

8字件裂纹分析 1、 情况说明 据采购中心人员介绍:8字件在汇德工装单位调质后发现表面有裂纹,并且数量较大,大多数裂纹分布在外圆壁厚中间部位。由采购中心委托分析8字件裂纹产生原因。 8字件原材料为16mm厚45#钢板材,，生产工艺为：气割-铣平面(厚度为12nn)-钻孔-调质-精加工-发黑45#钢板符合GB/T 711-2008优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带标准。 2、 观察检测 2.1 宏观观察 送检8字件有三件，其中一件气割后铣过平面，编为1#；另外两件经过调质处理，编为2#、3#。8字件宏观形貌如图1所示。将三件样品用磁粉探伤，在荧光下观察发现：1#无裂纹；2#裂纹位于8字件表面、外圆处如图2a、图2b、图2c所示；3#裂纹位于8字件外圆、内孔处如图3a、图3b所示。2#、3#外圆表面裂纹分布在板材中线,如图2c、3b所示。 图1 8字件宏观形貌 图2a 2#表面裂纹 图2b 2#表面裂纹放大 图2c 2#外圆裂纹 图3a 3#内孔裂纹 图3b 3#外圆裂纹 2.2 在裂纹处取样显微观察。 2.2.1 垂直2#8字件平面裂纹取样并磨制成金相试样观察，裂纹两侧无脱碳如图4a所示，裂纹两侧有氧化、尾部尖细如图4b所示，裂纹呈淬火裂纹特征。裂纹深2.3mm。 图4a 2#零件平面裂纹两侧无脱碳 500X 图4b 2#零件平面裂纹两侧有氧化、尾部尖细100X 2.2.2 垂直2#8字件外圆裂纹取样并磨制成金相试样观察，裂纹两侧无脱碳如图5a所示，裂纹两侧有氧化、尾部尖细如图5b所示，裂纹呈淬火裂纹特征。裂纹深5.68mm。 图5a 2#零件外圆裂纹两侧无脱碳 500X 图5b 2#零件外圆裂纹两侧有氧化、尾部尖细 100X 2.2.3 垂直3#8字件外圆及内孔裂纹取样并磨制成金相试样如图6a所示，金相观察外圆、内孔裂纹两侧均无脱碳，裂纹两侧有氧化、尾部尖细如图6b、6c所示，裂纹呈淬火裂纹特征。平行外圆表面裂纹磨制成金相试样观察发现裂纹周围有带状，裂纹平行于带状分布，如图7所示；将该样块退火后发现裂纹周围存在偏析现象，如图8a所示，显微观察发现偏析处与正常处组织中珠光体含量有明显差别，如图8b、8c所示。 图6a 3#零件外圆、内孔裂纹 图6b 3#零件外圆裂纹两侧有氧化、、无脱碳、尾部尖细 200X 图6c 3#零件内孔裂纹两侧有氧化、、无脱碳、尾部尖细 200X 图73#零件外圆裂纹分布于板材偏析带上 图8a 3#零件外圆裂纹退火后宏观形貌 图8b 偏析区组织 100X 图8c 正常区组织 100X 2.3 热酸蚀 将3#试样热酸蚀后观察发现，钢板中心存在明显偏析现象，偏析带上还存在疏松现象，如图9a、9b所示。 图9a 3#零件存在偏析带 图9b 3#零件偏析带上疏松 2.4 化学成分（质量分数，%） 元素 C S P Si Mn Cr Cu Mo 检测 结果 0.46 0.23 0.023 0.23 0.64 0.21 0.10 0.03 标准 要求 0.42/0.50 / / 0.17/0.37 0.50/0.80 ≤0.25 ≤0.25 / 注: 检测偏析带和正常区C含量分别为0.48%、0.46%。 3、 分析结论 3.1 8字件化学成分符合标准要求。 3.2 图9显示钢板中心存在偏析，对比发现偏析带上的碳含量稍高于正常区的碳含量。 3.3 8字件表面裂纹和外圆裂纹为调质淬火裂纹特征，由裂纹特征和分布分析确认裂纹为调质淬火裂纹。 3.4 8字件外圆裂纹均分布在板材中间偏析带上,调质淬火裂纹是由于钢板中心存在偏析带、疏松、偏析带上碳含量偏上限，零件为45#钢危险截面等因素综合作用的结果有关。