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江苏东方航天校准检测有限公司
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轴套为什么开裂

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[LV.10]以坛为家III

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发表于 2013-1-2 19:44:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
我公司生产的长轴泵上所用的轴套,材料45#,轴套的尺寸:直径80mm,长120mm,壁厚10mm,要求调质处理。
轴套委外热处理回来,在车削加工时连续发现裂纹现象,这批轴套一共112件,经检查发现此批轴套全部存在开裂现象。
裂纹形状无规则,内外壁都存在。是什么原因?

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发表于 2013-1-2 19:54:42 | 显示全部楼层
如此大批量的100%裂纹,车削加工产生概率不大(也需要检查一下)。重点检查两个方面:(1)调质热处理 (2)原材料
这些都要进行金相组织检验和化学成份检验来证明。
永不言败,是成功者的最佳品格。
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发表于 2013-1-2 20:04:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 霜月 于 2013-1-2 20:10 编辑

壁厚10mm,正是45钢淬火发裂危险尺寸范围。
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发表于 2013-1-2 20:39:01 | 显示全部楼层

不太认同此观点,10mm的直径圆钢与10mm厚的管子是有区别的。怀疑:该管子是否晶粒粗大?淬火前的粗加工是否粗糙度太差,刀纹很大?
我们可以卑微如尘土,不可扭曲如蛆虫。
                                      ————  曼德拉
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发表于 2013-1-2 20:51:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 沧海一声笑 于 2013-1-2 20:58 编辑

工艺问题,材料问题--如果分析裂纹的金相组织 有可能会解决的快些,另外加热温度,是否有原始组织缺陷,加热过程是否存在严重的氧化脱碳现象,冷却的方式是否合理等等!!!或看一下此帖

45钢模具套筒淬火开裂的原因分析及其防止措施_三等奖_.pdf

4.05 MB, 下载次数: 48

为成功找方法,不为失败找借口。
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发表于 2013-1-2 21:04:10 | 显示全部楼层
信息量太少。
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发表于 2013-1-2 21:38:10 | 显示全部楼层
值得详细调查。            
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发表于 2013-1-2 21:44:55 | 显示全部楼层
总体认为可以归为过热!
人之心胸,多欲则窄,寡欲则宽。
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发表于 2013-1-2 21:45:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 Wangqinghua196 于 2013-1-2 21:47 编辑
追求卓越 发表于 2013-1-2 20:39
不太认同此观点,10mm的直径圆钢与10mm厚的管子是有区别的。怀疑:该管子是否晶粒粗大?淬火前的粗加工是 ...


赞同您的观点——过热的可能性大。
人之心胸,多欲则窄,寡欲则宽。
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发表于 2013-1-2 21:47:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 Wangqinghua196 于 2013-1-2 21:49 编辑
霜月 发表于 2013-1-2 20:04
壁厚10mm,正是45钢淬火发裂危险尺寸范围。


过热比危险尺寸的可能性大些!也不能排除危险尺寸的可能性。因为我们没有看到具体操作。
人之心胸,多欲则窄,寡欲则宽。
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发表于 2013-1-2 21:51:16 | 显示全部楼层
也不排除是材料中的C、Mn含量都在上限所致。
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发表于 2013-1-2 22:16:23 | 显示全部楼层
楼主果断上图吧。
残阳先猜一下:
裂纹是轴向的,厚度方向没有贯通,长度方向也没有到头,位于外表面,内表面没有裂纹,淬火裂纹。

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是早几年的事了!  发表于 2013-1-3 18:10
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2013-1-2 22:26:57 | 显示全部楼层
我所说的过热,不是标准中所允许的级别,而是相对于这个工件的尺寸来说的。
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 楼主| 发表于 2013-1-3 09:34:42 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2013-1-2 21:04
信息量太少。

高工还需要什么信息可以提出,确实能从一些蛛丝马迹看出端倪的。
可以告诉大家的是,这批产品重新加工去热处理,结果是一样的。

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低倍检测结果,裂纹件实物照片及显微组织图片。 工艺?  发表于 2013-1-3 13:20
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 楼主| 发表于 2013-1-3 10:12:26 | 显示全部楼层
追求卓越 发表于 2013-1-2 20:39
不太认同此观点,10mm的直径圆钢与10mm厚的管子是有区别的。怀疑:该管子是否晶粒粗大?淬火前的粗加工是 ...

管子是否晶粒粗大不清楚。
粗加工是否粗糙度太差,刀纹很大?这个我看过,粗糙度可以,基本看不出刀纹。(实际上这个问题也是关键的,但并不存在)
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发表于 2013-1-3 10:18:57 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-1-3 10:12
管子是否晶粒粗大不清楚。
粗加工是否粗糙度太差,刀纹很大?这个我看过,粗糙度可以,基本看不出刀纹。 ...

很多时候这种裂纹与材料的质量关系较大,但热处理可以通过控制加热温度、水冷时间及淬火方式(单件晃动)减少裂纹率。
我们可以卑微如尘土,不可扭曲如蛆虫。
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 楼主| 发表于 2013-1-3 10:34:47 | 显示全部楼层
追求卓越 发表于 2013-1-3 10:18
很多时候这种裂纹与材料的质量关系较大,但热处理可以通过控制加热温度、水冷时间及淬火方式(单件晃动) ...

这个观点我非常赞同!
有些热处理的缺陷是可以通过工艺的优化得以避免的,但许多热处理厂家并不意识到这一点,或者根本就缺乏这方面的经验。事实也是如此,第一批出问题的时候,我去看了,当时第2批他们已经又在热处理了,我想肯定又要出问题了,果不其然。
出这个问题,原因是多方面的,但应该有一个主要因素。
是什么呢?
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发表于 2013-1-3 12:53:36 来自手机 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-1-3 10:34  这个观点我非常赞同!  有些热处理的缺陷是可以通过工艺的优化得以避免的,但许多热处理厂家并不意识到这 ...

蒙一下
1淬火温度高
相对的,估计820℃或以上,要考虑霜月工程师提出危险尺寸的影响。
2操作不规范
预冷不正确,入水的方法不正确,大批量入水,晃动不正确等,造成外表冷却过快,内壁过缓,甚至同部位冷却速度不一样。
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发表于 2013-1-3 13:17:16 | 显示全部楼层
1.壁厚10mm的45钢,水淬开裂的倾向是要大很多的。在保证淬火质量的前提下,是很难100%完全避免的,套类相比轴类,更应注意。
正常45材料做这个零件,可正火后再亚温淬火。当然也可以换材料的。
2.检测淬火前原始组织,有无低倍及显微组织缺陷,检测开裂件,有无过热现象。因为是100%有裂纹,存在缺陷的可能性尤其大。
3.工艺及操作环节同样不呢能忽视。
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 楼主| 发表于 2013-1-3 13:42:20 | 显示全部楼层
小小丑 发表于 2013-1-3 12:53
蒙一下
1淬火温度高
相对的,估计820℃或以上,要考虑霜月工程师提出危险尺寸的影响。

淬火温度高,你说相对的,我觉得很对
如果一个产品不存在出现问题的因素,就是淬火温度高了,45#达到900℃甚至更高的温度,那都不会出现裂纹的,过热是另外的问题。这个材料是非常普通的,外协热处理厂也不会那么“奢侈”,去用很高的温度。如果是“跑温”,起码第2批不会再出现意外的,所以,过热是不存在的。
确实应该考虑其他的因素!

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 楼主| 发表于 2013-1-3 13:53:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 所以因为 于 2013-1-3 13:55 编辑
搬运工 发表于 2013-1-3 13:17
1.壁厚10mm的45钢,水淬开裂的倾向是要大很多的。在保证淬火质量的前提下,是很难100%完全避免的,套类相比 ...


1.套类相比轴类,更应注意。(这个非常正确!)
2.检测淬火前原始组织,有无低倍及显微组织缺陷,检测开裂件,有无过热现象。因为是100%有裂纹,存在缺陷的可能性尤其大。(淬火前没有检测,过热现象不会存在,上帖已经说明)
3.工艺及操作环节同样不呢能忽视(大家讨论,在适当的时候我会说)

实际上针对热处理出现的问题,根据产品的形状结构及问题的特征等,逻辑推理也同样能起一定作用的,可以找到问题的所在。


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发表于 2013-1-3 14:25:35 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-1-3 13:42
淬火温度高,你说相对的,我觉得很对
如果一个产品不存在出现问题的因素,就是淬火温度高了,45#达到9 ...

相对过热是其一,过热不一定总是在高温加热时才有,兴许存在组织遗传。
42CrMo860°C加热不一定总会出现过热,850°C直接返工淬火则是有可能过热的。
所以原始组织状态是有必要检测的。
带状严重否?魏氏组织?
个人观点。
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发表于 2013-1-3 20:20:27 来自手机 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-1-3 13:53  1.套类相比轴类,更应注意。(这个非常正确!)  2.检测淬火前原始组织,有无低倍及显微组织缺陷,检测开 ...

不会是上炉刚刚做渗碳,这炉做你的调质件,并且滴甲醇或者煤油之类的保护吧?
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 楼主| 发表于 2013-1-4 08:27:41 | 显示全部楼层
小小丑 发表于 2013-1-3 20:20
不会是上炉刚刚做渗碳,这炉做你的调质件,并且滴甲醇或者煤油之类的保护吧?
...

外协热处理厂用盐浴炉做的。
你提出的这个疑问到是一个值得关注的地方,对大家分析热处理产生缺陷的原因,拓展了一个思路。
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发表于 2013-1-5 11:38:33 | 显示全部楼层
有图片吧,取样看看,不然都在这里闭门造车。
热处理过程的希望不到,热处理出现裂纹,在外表面存在是正常的,内表面希望渺茫。管类产品热处理涡流的存在,里面的冷却速度要明显低于表面。
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发表于 2013-1-5 21:37:53 | 显示全部楼层
可能是他们所说的‘过热’,含碳量高了,按正常45钢加热淬火就开裂了,
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 楼主| 发表于 2013-1-6 10:06:22 | 显示全部楼层
天边的白云 发表于 2013-1-5 21:37
可能是他们所说的‘过热’,含碳量高了,按正常45钢加热淬火就开裂了,

如果说含碳量高了,45钢也不可能超过50钢的吧?虽然材料的含碳量上上下下,一般也在上下限范围的,到目前为止到是没有发现含碳量高于和低于标准的。就算是50钢,用45钢的淬火温度840℃,也不存在“过热”现象的。我曾经说过,45钢就是用900℃加热后冷却,也不一定会出现开裂的现象,当然,有一个前提材料要有质量保证的。
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 楼主| 发表于 2013-1-15 13:54:56 | 显示全部楼层
这个轴套在碳素钢淬裂的敏感尺寸内,开裂的原因主要就在于此。
委外的热处理厂家根本没有意识到这一点(我去过几次这个单位,凭我对厂家的了解,我是知道的)。在发生第二次全部开裂的情况下,他们给我来了电话,从交谈中得知他们确实是不明白其“所以因为”的
我公司生产的长轴泵上所用的轴套,在选材上确实也是存在问题的。应该说机械设计人员大都(包括一部分我们自己行业人士)对材料的临界淬裂危险尺寸的认识是存在盲区的,或者是说忽视的。
如果这样规格的轴套采用40Cr材料,我所说的现象就完全可以避免发生了。
第三次同样用45钢做的轴套,我和委外的热处理厂家说淬火加热温度820℃,硝盐冷却(水分适中,温度高一些,200℃),做下来一点没事。
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 楼主| 发表于 2013-1-15 14:06:53 | 显示全部楼层
补充:
对有效厚度在临界淬裂危险区的工件,采用硝盐等温淬火(温度180---200℃),不但能防止裂纹的出现,更能有效地减少细小单薄工件的变形。
碳素钢材料的工件,在此尺寸范围的,也完全能达到性能要求。

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非常赞同!可释放组织部分应力。  发表于 2013-1-15 19:00
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