40 Cr锻件法兰叉型腔裂纹原因分析

对调质热处理后的40Cr锻件法兰叉进行磁粉探伤时在其型腔底部发现多条横向裂纹,采用光谱检测、显微组织检测、硬度检测、锻造及热处理工艺分析等方法,对不同热处理状态的法兰叉进行分析。结果表明,法兰叉的化学成分和硬度均符合要求,法兰叉型腔裂纹并非调质热处理过程中产生,产生裂纹的主要原因是由于锻造加热温度过高,锻造工艺参数不合理。     

Φ7.3m特大型09MnNiD低温钢法兰锻件成形工艺

针对首次锻造生产的Φ7.3 m特大型09MnNiD低温钢法兰锻件,通过分析对比3种成形方案,包括分段弯曲后拼焊成形、辗环成形和自由锻扩孔成形,确定了采用自由锻扩孔成形的方案。为了消除锻造成形过程中扩孔展宽量和热态锻件冷缩率对法兰锻件成品尺寸的影响,通过对特大型环圈锻造成形过程中扩孔展宽量和热态锻件冷缩率的分析,确定了锻造工艺设计时扩孔展宽量的参数设置依据,统计分析出热态锻件冷缩率的参考数据。针对09MnNiD低温钢法兰锻件壁厚超过400 mm从而导致的热处理淬透效果差、性能不合格而风险较大的问题,系统开展了热处理工艺试验。根据热处理工艺试验的结果,确定了09MnNiD低温钢的最佳热处理工艺方案。通过实际生产,验证了09MnNiD低温钢特大型法兰锻造成形工艺设计中扩孔展宽量、热态锻件冷缩率和热处理工艺参数的合理性。     

汽车前轴断裂失效分析

对汽车前轴的断口形貌、化学成分、硬度及金相组织进行了测试分析。结果表明,前轴锻造成型后的热处理工艺不当,产生了网状及针状的铁素体组织并且晶粒粗大,降低了零件的冲击韧度和塑性,导致该部位的抗疲劳强度降低,从而造成汽车前轴发生疲劳断裂。     

风力发电机组塔架法兰拼焊工艺

法兰是风力发电机组塔架连接中的关键部件,其力学性能和加工精度要求均较高。通常是采用钢坯整体锻造的制作工艺,在数控机床上进行连接面和安装孔的加工。因法兰的外形尺寸较大,这种方法存在制作周期长、材料利用率低、锻造和加工成本高等缺点。在对风力发电机组塔架的原材料力学性能、法兰连接的使用工况和承载力综合分析的基础上,提出了拼焊法兰的制作方法,对拼焊法兰的焊接过程、热处理工艺、焊缝和热影响区的力学性能和金相组织进行了分析。结果表明：采用合理的焊接工艺及焊后热处理工艺,拼焊法兰焊接接头的各项力学性能均能达到母材的标准要求,为法兰制造提供了一种新的方法,解决了法兰供货周期长、成本高等问题。     

20CrMnMo钢内燃机车凸轮正火组织异常分析

对生产中出现的凸轮热处理晶粒度等级不合格、金相组织异常的原因，从热处理工艺、锻造工艺、原材料方面进行了分析。认为，主要原因在于原材料轧制温度高晶粒粗大；凸轮锻造锻比小；正火凸轮残留有粗晶组织。粗晶组织经过多次正火可以细化。     

4Cr13钢饲料机环模的失效分析

对早期报废的 4Cr1 3钢饲料机环模失效原因进行了研究 ,对材料来源、锻造工艺、热处理工艺等进行了检测和分析。结果表明 ,饲料机环模早期失效原因与钢锭原材料的组织、锻造工艺及热处理工艺有关。 4Cr1 3钢组织存在不均匀分布的链状夹杂物 ,沿晶界析出网状碳化物以及晶粒异常粗大造成混晶 ,这些都严重降低了钢的断裂抗力。通过改进 4Cr1 3钢处理工艺 ,改善了组织 ,提高了环模的使用寿命     

焊后热处理对E621T1-K2C熔敷金属性能和组织的影响

通过对不同热处理条件下低温钢E621T1-K2C的熔敷金属冲击韧性和拉伸性能的试验与分析,研究了焊后热处理状态对熔敷金属性能、组织和断口的影响。结果表明,经过焊后热处理,熔敷金属冲击韧性、拉伸性能下降明显,断后伸长率有所增加,冲击断口的断裂形式由韧性断裂逐步变为脆性断裂,金相组织变得粗大且不均匀。     

4Crl3钢饲料机环模的失效分析

对早期报废的4Crl3钢饲料机环模失效原因进行了研究，对材料来源、锻造工艺、热处理工艺等进行了检测和分析。结果表明，饲料机环模早期失效原因与钢锭原材料的组织、锻造工艺及热处理工艺有关。4Crl3钢组织存在不均匀分布的链状夹杂物，沿晶界析出网状碳化物以及晶粒异常粗大造成混晶，这些都严重降低了钢的断裂抗力。通过改进4Crl3钢处理工艺，改善了组织，提高了环模的使用寿命。     

30CrMnSi钢斗齿锻造组织和性能研究

某30CrMnSi钢斗齿的生产工艺为锻造成形及锻造余热淬火,对斗齿切割后进行了硬度检测,并在斗齿尾部(使用中易断裂部位)截取冲击试样进行试验,观察断口形貌及微观组织,探讨锻造工艺及热处理工艺对斗齿力学性能及组织的影响。结果表明:30CrMnSi钢锻造斗齿各部位的硬度和冲击功并不相同,齿顶尖处和靠近凹坑处硬度较低,凹坑侧壁冲击功明显低于尾部上边沿。其原因为斗齿终锻温度高,凹坑部位相对较为封闭,冷却条件较差,导致凹坑侧壁晶粒粗大,使该处的冲击功明显降低。     

TC4钛合金模锻件冲击性能与热处理工艺优化

针对生产中TC4钛合金模锻件冲击性能不合格问题,通过对原材料、锻造工艺、热处理工艺的综合分析试验研究,找出其影响因素并进行了改进性的工艺试验验证。通过调整锻造和热处理工艺参数,适当减少组织中的α相含量,较好地改善和提升了成品锻件的冲击性能。对预锻件进行终锻成形,对终锻件和机加工半成品零件进行了优化热处理,改善了所有在制品和半成品的冲击性能。经检测,其冲击性能均符合锻件技术标准要求。该方法可以为今后同类材料和结构的模锻件相似问题的解决提供可借鉴的方法。     

9Cr2Mo锻钢冷轧工作辊断裂原因分析

通过金相和扫描电镜分析，并配合热处理试验，找出9Cr2Mo锻钢冷轧工作辊断裂失效原因。通过分析冷轧工作辊断裂的主要原因是轧辊热处理工艺不当。在淬火过程中形成了沿晶内裂纹，当轧辊工作受力时，裂纹沿晶界快速扩展，导致轧辊产生脆断。     

油气开采套管法兰盘断裂分析

油气开采套管用的42CrMo法兰盘在工作过程中发生崩裂。通过宏观观察、断口分析、成分与夹杂物检测、组织结构与晶粒度分析，以及法兰盘齿面三维光学形貌成像等手段，对崩裂原因进行分析。结果表明，齿根部位的脆性夹杂物超标和表面加工质量差是发生整体崩裂的主要原因。通过加强冶金和精加工过程的控制，取得了良好的效果。     

23MnNiMoCr54�����ֶ���ԭ�����

高强度23MnNiMoCr54链环钢是煤矿设备主要部件,在进行生产测试过程中发生断裂。对该链条钢裂纹部位进行了金相检测、化学元素成分检测、扫描电镜和断口检验和俄歇电子能谱仪分析。结果表明,链条钢的化学元素组成、气体含量、低倍组织和夹杂物含量符合相关技术标准要求;其金相组织为回火屈氏体,实际晶粒度为4级,断口为典型的脆性断口,断裂方式为沿晶脆性断裂。由于链环在生产过程中热处理不当,淬火加热温度过高,产生过热组织,造成链环晶粒粗大,在随后的回火过程中由于加热温度或者加热时间不当,导致晶界处杂质元素偏析,从而形成回火脆性。在晶粒粗大的情况下同时出现回火脆性,导致了链环钢在试验检查时发生沿晶脆性断裂。     

AISI8630钢泥浆泵排出缸失效分析及工艺改进

针对AISI8630钢锻件在实际生产中出现的锻造失效问题进行了研究。采用"EAF→LF→VD→铸锭"工艺冶炼AISI8630钢锭,钢锭锻造成泥浆泵锻件,经热处理加工后探伤发现密集性缺陷。通过化学成分、低倍分析和金相显微分析,对产生的缺陷进行分析研究。结果表明:宏观检测受检面有许多裂纹,将裂纹打开,发现断口存在明显的白点缺陷;近裂纹附近有灰色硫化物夹杂,存在明显的组织偏析现象,远离裂纹处的金相组织无明显差异。通过加强冶炼过程控制,对钢锭进行锻前消氢、消应力退火及锻后250℃以下缓冷处理等工艺优化,避免了白点缺陷的形成,并经现场验证得到合格产品。     

曲轴毛坯冷校直过程中失效的原因分析

45钢曲轴毛坯在采用冷校直消除锻造后微小变形的过程中出现断裂。使用直读光谱仪、布氏硬度计、光学显微镜、拉伸试验机、扫描电镜等设备对断裂毛坯进行化学成分、力学性能、微观组织、断口形貌特征等分析。结果表明:断口附近基体组织晶粒粗大,出现魏氏组织;力学性能显示出较低的塑性和冲击韧性,可以判断毛坯组织过热。这是导致锻坯脆性断裂的直接原因。通过调整锻造过程中感应加热参数、锻后控冷工艺、正火工艺,过热组织得以消除。     

Effect of unwelded length on behaviour of brittle crack arrest in T-joint structure

In the large heat input weld joint of heavy gauge steel plate used for large container carriers, a brittle crack possibly propagates straight along a weld joint without diverging to the base metal. This phenomenon is discussed for its application to the large heat input weld of heavy gauge plate to ship structures. In this study, to arrest a brittle crack at the T-joint embedding unwelded face, the effect of the unwelded face on behaviour of brittle crack propagation/arrest in the T-joint structure was investigated and analysed. The ESSO test of the T-joint structure was carried out, supposing that a brittle crack which propagates along a weld joint of hatch coaming rush into T-joint of hatch coaming and strength deck. The test results showed that the brittle crack arrested at the T-joint embedding the unwelded face, and the brittle crack arrested easier, the longer the unwelded face. The results of static FEM analysis showed that the stress intensity factor of the brittle crack was increased by the unwelded face, until the brittle crack reached a flange. However, when the brittle crack propagated into the flange, the stress intensity factor of the brittle crack was decreased by the unwelded face. The crack-arrest effect of the unwelded face appears after the brittle crack propagates into the flange.     

38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂样品进行检测。结果发现,断口呈快速断裂的放射状条纹特征形貌,表明该失效件断裂速度快。活塞杆末端外圆存在数条圆弧状表面裂纹,推测该处受到外力作用的高速撞击,使得法兰端承受极大的弯曲应力,最终在应力集中最大的凹槽部位产生断裂。断口剖面显微组织检测发现,法兰端存在两处凹槽,由靠近杆部的第一凹槽产生断裂。实测第二凹槽倒圆角半径R极小并产生表面裂纹,表面裂纹两侧渗氮层明显加深,表明该表面裂纹形成于渗氮处理之前,属于调质处理过程形成的淬火应力集中开裂,由此推断第一处凹槽同样存在应力集中开裂倾向。断裂源区存在表面裂纹及表面剥落,表面渗氮层脆性大。杆部外圆存在表面脱碳层,并产生脆性针状氮化物。样品表层及心部的显微组织为粗大马氏体位向的回火索氏体,基体组织为粗大过热组织,材料强韧性比正常晶粒组织显著降低。     

齿条断裂原因分析

某升降机齿条在搬运过程中摔断,齿条材料为60钢。对齿条断口,材质的金相组织、化学成分和力学性能进行分析,确定齿条断裂失效的原因。结果表明：齿条的断裂性质为冲击载荷所致的脆性断裂;由于正火加热和冷却方式不当,造成齿条的晶粒粗大且铁素体呈网状分布;齿条化学成分中Si、Mn元素含量超出标准要求范围,S、P元素处于标准规定值上限;材料中存在较多的非金属夹杂物,以上几个因素共同作用,导致齿条发生断裂。     

M1.0螺丝断裂分析

M1.0螺丝在锁紧螺钉过程中即发生断裂失效。通过断口形貌观察、化学成分、金相组织观察及维氏硬度等分析手段,对断裂螺丝进行检测分析,并与扭力达标的正常螺丝进行对比,确定了螺丝发生断裂失效的原因。结果表明:断裂螺丝的心部存在成分偏析,经热处理后形成带状组织,其组织为珠光体与呈带状分布的铁素体;带状组织的存在,使螺丝强度偏低,因而在小于设计要求扭力的作用下即发生断裂失效。为避免此类失效案件的发生,应加强螺丝原材料的进料检验。     

Photothermal,Structural, and Microstructural Characterization of SAE4320H Automotive Steel

SAE4320H steel was characterized by photothermal radiometry spectroscopy, scanning electron microscopy, x-ray diffraction, and Vickers microhardness, to study metallurgical property changes as a result of the annealing heat treatment. Photothermal radiometry (PTR) images of hot forged and annealed SAE4320H steel were obtained to study the thermal changes, as a consequence of metallurgical microstructure changes that were produced by the heat treatment conditions. X-ray diffraction showed that the annealing process improves the crystalline quality of the SAE4320H steel and releases of any thermal stress. Widmanstatten microstructure was identified as a typical structure after the forging process. The Widmanstatten is a metallographic microstructure transformation to ferrite and pearlite which affected SAE4320H steel hardness and thermal properties. Vickers test showed that the hardness decreases as a result of the annealing process. A positive correlation between Vickers microhardness and PTR amplitude images was found, indicating that the annealing process increases the PTR signal. This methodology allows the determination of the changes in the Vickers microhardness from a non-contact and remote method as in PTR.