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      軸承知識
      42CrMo鍛件開裂

      42CrMo材料是作為減速機結構件的一個重要鋼種,對于用這種鋼材制造的零部件,要求有強度和韌性良好配合的綜合機械性能。由于目前設備、材料及工藝技術操作難于掌握,調質過程中容易使某些零件產生開裂事故,而這些零件與其他零件相比有其明顯的特點,只有充分掌握了這些特點才能得到滿意的結果。

      通常來說,影響鍛件調質處理質量的主要因素包括:

      (1)成分偏析。42CrMo鋼屬于中碳合金結構鋼,其原材料常存在帶狀偏析。當經過熱壓力加工(鍛、軋)后,仍保留有成分偏析,經860℃淬火后將出現B上+M混合組織,而B上的沖擊韌性是很差的,這種偏析可從退火組織中看到。從42CrMo帶狀成分偏析能譜分析結果中可以看到鐵素體帶中的Mo含量比珠光體帶中Mo含量高5~6倍,偏析條紋內某些元素的富集十分嚴重。

      (2)氣體和夾雜物。42CrMo鋼尤其是大截面的原材料中不可避免地含有氣體和夾雜物,對中碳合金結構鋼而言,由于碳和合金元素的偏析,即使殘余含氫量在1.5~2.0ppm,也可能導致鍛件在偏析處產生開裂。此外,鋁元素的存在對鋼也有害:在酸性鋼中,當鋁含量>0.005%時,鋁在脫氧時形成了具有銳角的氧化物,會大大降低這種鋼的塑性;在堿性鋼中,當鋁含量>0.1%時,鋁在鋼中形成了沿晶界分布的氮化鋁,使鋼的室溫塑性降低。

      (3)鍛造溫度。由于42CrMo鋼內部有偏析,當42CrMo鋼在氧化性氣氛中加熱接近固相線,如42CrMo鋼始鍛溫度在1200~1220℃,在此高溫持續時間過長就容易產生析出物或雜質等,偏析的晶界因熔點低就有可能開始熔化,氧通過熔化了的晶界侵入并在晶界上形成氧化物,這樣會產生局部過燒,形成隨后熱加工中的重大缺陷之一。

      (4)鍛造比。當鍛造比不足,工件中心變形小,偏析和鋼錠原鑄態組織仍局部保留,常見的就是鋼材的偏析、疏松、微孔等缺陷,粗晶也是最常見的缺陷。鍛比過大,機械性能異向性增大,橫向機械性能降低較多。

      試驗研究表明,42CrMo鋼因鍛造工藝、熱處理工藝等問題,淬火后獲得混合組織和復雜的應力分布,工件常常成批開裂或較多地開裂;42CrMo鋼鍛件經Ac1~Ac3兩相區加熱淬火,得到馬氏體、鐵素體的復合組織,消除了常規淬火斷口上出現的二次裂紋,馬氏體和鐵素體構成的復合組織具有最佳強韌性配合;不論42CrMo鋼以何種原始狀態進行亞溫淬火、高溫回火后的沖擊韌度均明顯優于常規調質;對易開裂鍛件采用可控氣體多用爐進行等溫淬火、高溫回火、更為穩妥。

      來源:熱加工論壇

      (版權歸原作者或機構所有)

      發布時間:2023-09-22


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