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 通过断口分析、低倍检验、高倍组织以及模拟热处理人工断口观察等实验对模具钢在热处理裂纹成因进行了分析。分析表明，模具钢裂纹是在淬火过程中扩展形成的，钢中的白点缺陷和超尺寸夹杂物是引发淬火扩展裂纹的主要原因。由于钢模块在缺陷和裂纹形成后又经历了不同的热处理阶段并在室外放置了较长时间，原始实物断口不可避免的发生一些破坏给断口分析带来一定的困难。本文采用模拟热处理人工断口的方法，即在与钢模块类似的热处理制度下加热人工断口，观察加热温度对断口花样钝化的影响，并与实物断口进行比较，由此判断白点裂纹和淬火扩展裂纹的形成阶段。这种实验分析方法针对工件裂纹受到高温作用影响而使断面发生损坏的裂纹成因失效分析具有一定的推广应用价值。     

GCr15钢轴承套圈的磨削开裂失效分析

通过金相分析及断口观察，对GCr15钢轴承套圈的磨削开裂进行了系统分析。结果表明．淬火裂纹是套圈失效的根本原因，而原材料中Cr的带状偏析、套圈表面的应力集中、淬火加热时的氧化脱碳以及不当的磨削工序则共同加剧了淬火裂纹的萌生和扩展。     

45钢阀芯零件淬火裂纹的工艺分析及改进

针对生产中45钢制零件出现的淬火裂纹问题进行分析,发现零件淬火裂纹产生的主要原因是由于零件尺寸处于淬火裂纹的敏感尺寸范围,同时钢中碳的质量分数影响了加热时奥氏体形成的相变点.经过不同的热处理工艺试验后,得到在790℃加热采用水-油淬火的方法可有效避免零件淬火裂纹的产生.     

车轮钢中的白点及其断口形貌研究

研究了车轮钢中白点的形成过程,制备了白点（氢压裂纹）的真实断口,并与含白点试样的各种断口进行了对比．结果表明,先形成氢鼓泡,然后从鼓泡壁产生微裂纹,它们互相连接形成白点．白点断口和含白点试样的断口概念不同,前者为准解理,与氢致滞后开裂断口相同;后者则依赖断裂方式和试样厚度．钢中白点除了产生二次裂纹外,对各种断口形貌均无影响．车轮钢的滞后断裂由原子氢引起,与白点无关．     

径向磨削量对精密冷锻模具钢微观裂纹倾向的影响

以Crl2MoV和DC53两种模具钢为研究对象,通过硬度测试、冲击试验和断口形貌观察优选了每种成分的热处理工艺,之后以精密平面磨床为平台、以着色渗透探伤剂为检测手段进行磨削试验,对比研究了不同径向磨削量对模具钢微观裂纹倾向的影响.研究结果表明:保证Cr12MoV和DC53两种模具钢淬火回火态不发生微观裂纹的临界径向磨削...     

2Cr13钢异形模锻件淬火裂纹分析及热处理工艺优化

为解决一种2Cr13钢异形模锻件淬火回火后批次性表面开裂的问题,从复查工艺过程入手,通过计算机模拟工件淬火过程中表面应力状态变化,观察开裂工件显微组织及裂纹形貌,分析工件淬火开裂原因,并通过热处理试验验证了淬火制度对工件表层组织以及力学性能的影响。结果表明,2Cr13钢异形模锻件淬火后出现表面裂纹与锻件形状、淬火加热方式以及淬火温度有关,可通过增加锻件过渡区余量、采用到温入炉以及较低的淬火加热温度的方式降低淬火开裂风险。采用1000 ℃淬火,到温入炉作为产品优化后的热处理制度。     

双重淬火对EX1和8418模具钢组织和力学性能的影响

采用Thermo-calc软件对EX1模具钢和8418模具钢的相图进行模拟计算,根据相图辅助制定双重淬火工艺,并对EX1钢和8418钢进行热处理,利用光学显微镜及SEM对经过不同步骤热处理后的两种钢的组织及断口进行观察,并对两种钢的力学性能进行测试。结果表明,经过高温淬火处理后,两种钢的微观组织均为细小的板条状马氏体,回火处理后,转变为回火索氏体,经过二次淬火后,微观组织为粗大的板条状马氏体。经过热处理后的EX1模具钢硬度为433.2 HV50,略低于8418模具钢的472.0 HV50,但EX1模具钢的冲击性能和拉伸性能优于8418模具钢。     

冷轧工作辊工频淬火开裂原因分析

利用ZEISS-AXIO金相显微镜、ZEISS-MA10扫描电子显微镜对9Cr2Mo钢冷轧工作辊工频淬火开裂后的断口进行观察,分析了工作辊淬火开裂的原因。结果表明,9Cr2Mo冷轧工作辊淬火开裂断口形貌分别由剪切唇区、放射区以及纤维区3部分组成。断口裂纹源处有明显的白点,其产生原因主要是氢和内应力的共同作用所致。改善方法首先应提高辊坯的冶金质量,降低辊坯中的氢含量;其次应改进锻后热处理工艺,例如采取降低白点敏感性的锻压方法,并对锻后辊坯进行充分的扩氢退火,降低辊坯氢含量和内应力。     

ASTM P20钢塑料模具开裂原因分析

通过扫描电镜断口检查及显微组织分析对ASTM P20钢塑料模具开裂的原因进行了研究。结果表明,该模具产品在热处理过程中,经过了二次重复淬火,在两次加热淬火之间没有进行中间退火,因而形成晶粒特别粗大的组织,致晶界强度以及马氏体位向板条的片间结合力急剧降低,在热应力的作用下,优先在应力集中较大的直壁拐角部位产生裂纹,并快速扩展至40 mm深的粗大裂纹,导致模具失效。     

边条翼热处理裂纹分析

边条翼在热处理后出现裂纹,利用化学成分、硬度、断口及显微组织等方法对热处理裂纹进行分析。结果表明：材料中存在的原始裂纹和非金属夹杂物是边条翼淬火开裂的主要原因。淬火时,原始裂纹和非金属夹杂物成为裂纹源,促使裂纹沿原始裂纹和非金属夹杂物分布方向进一步扩展,并形成宏观裂纹。     

40CrNiMoA钢传动轴花键开裂失效分析

某航空发动机用40CrNiMoA钢制传动轴在正常故障检测时花键部位发现裂纹。对断口部位进行宏观分析、扫描电镜及能谱分析、金相分析、硬度分析和温色对比试验分析。结果表明,40CrNiMoA钢传动轴花键原始裂纹区组织与基体一致,未见脱碳现象,裂纹呈沿晶开裂,表面氧化较明显。因此可推断此裂纹是在高频淬火升温阶段产生,高频淬火时加热电流过大或加热不均匀均有可能造成上述淬火裂纹的出现。建议合理控制传动轴高频淬火工艺。     

GCr15SiMn钢辊套开裂原因分析

GCr15SiMn钢辊套淬火后出现裂纹。通过金相试验、断口分析、化学成分分析等对辊套的开裂原因进行了分析。结果表明,辊套中的铸造缺陷是裂纹源,并在锻造中扩展,最终在淬火应力的作用下导致辊套开裂。     

不同淬火回火处理工艺对Q345钢冲击韧度的影响

通过不同工艺热处理后Q345钢的组织观察及力学性能测量,研究了Q345钢的显微组织及性能与热处理工艺的关系。结果表明,Q345钢在淬火-亚温淬火-回火和控冷-亚温淬火-回火后的显微组织都是铁素体和马氏体,淬火-亚温淬火-回火后铁素体呈条状,控冷-亚温淬火-回火后铁素体呈等轴状。经过淬火-亚温淬火-回火后钢的裂纹扩展分为两种形式:一是沿着铁素体较长的轴向及两相界面处进行扩展;另一是对铁素体进行剪切进而扩展裂纹。经过控冷-亚温淬火-回火后钢的裂纹扩展是穿过铁素体及马氏体的穿晶形式扩展。淬火-亚温淬火-回火工艺可在一定程度改善Q345钢的低温冲击性能。     

淬火温度对压裂泵液压缸用钢动态断裂行为的影响

采用示波冲击试验、扫描电镜观察断口等方法研究了压裂泵液压缸用30CrNi2MoV钢动态断裂行为。本文使用三种热处理工艺(相变点上下淬火(780、830、880℃)+620℃回火)进行试验。结果表明:与锻态试样相比,热处理后试样冲击性能得到大幅度提升,30CrNi2MoV钢的冲击功随淬火温度的升高而先升高后降低,其裂纹韧度K_(IC)/σ_(yd)随淬火温度的增加而降低,抗断裂能力变差,但强度增加。断口观察表明,锻态试样断口为脆断,具有解理形貌,780、830℃淬火试样断口呈现韧窝+部分撕裂棱的断裂特征,880℃淬火试样断口呈现韧窝特征。     

RM-2热作模具钢淬火开裂原因分析

在制造热挤压模具的过程中,所用的模具钢RM-2在淬火过程中发生了淬火开裂.采用光学显微镜、成分分析和硬度测试等方法对淬裂的模具钢进行了检测与分析,对该模具钢的开裂原因进行了探讨.结果表明,热处理不当造成的模具表层产生粗大铁素体和低碳马氏体是导致其淬火开裂的主要原因;碳化物及氧化物夹杂的存在为裂纹扩展提供了有效路径.因此,RM-2模具钢在工业炉中进行淬火时要采取适当的保护措施,严格控制淬火工艺.     

环境断裂研究进展

本文介绍了环境断裂近年来的研究进展.第一部分是功能材料的环境断裂.研究发现,铁电陶瓷如PZT和Ba-TiO3在有水或无水环境中,应力能使压痕裂纹发生滞后扩展(即存在应力腐蚀).恒电场能引起铁电陶瓷的畴变,不协调畴变会产生内应力,电场和应力场对环境断裂存在耦合作用,因此,恒电场下环境断裂的本质是内应力引起的环境断裂;对磁致伸缩材料如(ThDy)Fe2,应力和磁场均能引起畴变,卸载压痕裂纹在湿空气中的滞后扩展以及恒磁场引起的滞后畴变及滞后开裂均能发生.第二部分是关于氢压裂纹(白点)的再认识.氢压裂纹形核前是一个内壁光滑的空腔,微裂纹从空腔壁产生,而后连接形成白点.白点断口和含白点试样的断口概念不同,对车轮钢,前者为准解理的穿晶断裂,和氢致滞后开裂断口相同,但后者则依赖断裂方式和试样厚度.钢中白点除了产生二次裂纹外,对各种断口形貌均没有影响.车轮钢的滞后断裂由原子氢引起,与白点无关.     

插销试验时15MnVN钢焊接延迟裂纹的断口分析

本文采用插销式焊接裂纹试验方法,观察15MnVN钢的延迟裂纹断口形貌并确定其特征,研究该钢在插销试验时延迟裂纹的开裂与扩展规律,并分析影响焊接延迟裂纹的主要因素——应力水平与氢的浓度和断口形貌的关系。     

FH36船板钢抗疲劳性能分析

采用双对数线性拟合和J积分法计算了FH36钢的Paris公式与疲劳断裂韧性值，结合试验和SEM表征了FH36钢疲劳裂纹扩展和疲劳断裂韧性断口的特征。基于ANSYS对疲劳裂纹扩展过程进行了数值模拟分析。结果表明，疲劳断裂的韧性断口为微孔聚集断裂机制，模拟的裂纹前沿应力强度因子幅值随裂纹长度的变化趋势与试验结果一致。     

铝合金用ASSAB 8407钢压铸模早期断裂失效分析

对铝合金用ASSAB 8407钢压铸模断口进行宏观观察,初步推断断口的特征形貌,确定裂纹源的位置以及裂纹扩展的状态特征。采用金相显微镜及扫描电子显微镜,对失效件断口及组织进一步检测,分析断口裂纹形成和扩展机理。检测结果表明,由于基体中存在大量沿晶裂纹,材料强度大幅度降低,脆性显著增大,模具在服役过程中发生早期断裂失效。沿晶裂纹的产生是由于模具锻造过热后慢冷析出片状碳化物,材料强度显著降低。在热处理过程中,热应力及组织应力的影响,使材料基体组织产生沿晶的应力开裂裂纹。同时锻造过热使得材料强度大幅度降低,进一步促使模具表面裂纹的萌生和扩展。     

对钢中白点缺陷的讨论及扫描电镜观察

就目前对于钢中缺陷"白点"的定义、形态、危害及形成等进行了讨论。并结合扫描电镜断口观察的实践,给出了白点的微观特征、成分分析结果,得出了白点与正常断裂断面形貌及成分的差别,验证了白点的性质就是钢中热加工过程产生的微裂纹。