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.     

4Cr5Mo2V钢曲轴热锻模具失效分析

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对失效曲轴热锻模具的心部、裂纹处及基体的夹杂物、强韧性和显微组织进行表征与分析,从而阐明模具开裂的原因。结果表明:该模具由4Cr5Mo2V钢制成,模具开裂主要是由组织不均匀和热疲劳引起的,心部组织在淬火时未完全淬透,导致心部存在贝氏体组织,从而产生较大的内应力,而热疲劳进一步加速裂纹拓展,最终导致模具过早失效。      

H13钢热锻模开裂失效原因分析

采用Leica光学显微镜、438VP/KEVEX扫描电镜/能谱仪、AMH43自动显微硬度计分别对热锻模裂纹处的非金属夹杂物、显微组织、化学组成和显微硬度等项目进行了检测分析。同时,结合模具的锻造方法、坯料加热、锻造温度、锻后冷却、退火等热加工过程和模具的淬火、回火、表面氮化热处理,以及模具的工作环境、使用过程等,对热锻模开裂失效机理进行了系统分析。研究结果表明:H13钢热锻模的钢质纯净度较高,显微组织较为均匀,热锻模的开裂非原材料质量问题造成的;热锻模的裂纹处无脱碳现象,但存在氮化层,说明开裂发生在热锻模淬火后、渗氮前;热锻模淬火后,由于回火不充分或未及时回火造成组织应力及残余应力较大而产生开裂。     

钢制工件淬火冷却开裂的原因是什么? 常见淬火冷却裂纹有哪几种?

正工件淬火冷却开裂的主要原因是冷却过程中产生的拉伸应力超过了钢的抗拉强度。对钢的强度有不良影响的夹杂物、大块碳化物以及钢中原有的各种微小裂纹,都会促使工件在淬火冷却时开裂。常见的淬火冷却裂纹有纵向裂纹、横向裂纹(包括弧形裂纹)和表面裂纹。1)纵向裂纹这种裂纹深度较大,走向大体上与工件的纵向一致。纵向裂纹常在工件完全淬透的情况下出现,通常是由组织应力造成的。钢中的带状夹杂物会促发纵向开裂。锻造时形成的裂纹也会在淬火冷却应力作用下扩展为深裂纹。对存在纵向裂纹的工件的纵剖面进行显微组织分析,不难对上述两种促发纵向开裂的因素加以区别。如属前者,必然可以清晰地观察到带状夹杂物;如属后者,裂纹表面应存在黑色的氧化物、其两侧应存在明显的脱碳层。     

42CrMo钢法兰开裂分析

42CrMo钢法兰经860℃淬火和570℃回火后发现表面出现裂纹。通过化学成分分析、显微硬度测定、金相检验和冲击试验等方法分析了法兰开裂的原因。结果表明,裂纹的侧面存在氧化物,说明裂纹是在淬火过程中发生的。改进措施为:采用预冷淬火工艺,用聚合物溶液淬火代替水淬,或适当降低淬火加热温度。     

H13钢挤压模开裂原因分析

H13钢挤压模淬火后出现开裂.对开裂模具进行了化学成分分析和金相检验,以揭示模具开裂的原因.结果表明,该模具的含铬量超标,且存在化学成分偏析和显微孔隙等缺陷,从而导致模具淬火开裂.     

淬火纵向裂纹的有限元模拟

淬火纵向裂纹在热处理工业中十分常见。本工作结合实验和有限元模拟的方法对16 mm直径的42CrMo圆柱件在不同的淬火介质(清水、油、盐水单液淬火和清水-油双液淬火)及淬火工艺下的淬火开裂现象进行了研究。经过清水淬火后的圆柱件均出现了纵向裂纹,但经油、盐水和清水-油双液淬火后的试样均未出现裂纹。通过有限元方法对以上不同淬火工艺的淬火应力进行了计算,根据计算结果对全淬透淬火件的淬火应力分布进行了分析。残余应力计算结果表明,42CrMo圆柱件在清水中淬火开裂的原因是由其表面较高的拉应力引起;经盐水淬火后的试样表面应力状态为压应力,其对淬火开裂的预防具有有益作用。基于淬火开裂实验和热应力及相变应力的计算结果,提出了两种预防全淬透件纵向开裂的方法。通过分析样品在清水淬火时的瞬时应力,对淬火开裂时的时间进行了估计。     

热轧无缝钢管淬火裂纹的识别与预防

简述了热轧无缝钢管淬火裂纹的形貌及特点,介绍了淬火裂纹与轧制裂纹的区别与识别方法,分析了具体的轧制裂纹和淬火裂纹案例,包括混合型裂纹的识别;从材料的C含量和Mn含量控制、加热温度控制和冷却速度控制等方面给出了钢管淬火裂纹的预防控制方法。分析认为:水淬钢种应严格控制C和Mn的质量分数,当w(C)+w(Mn)/3≥0.9%时,采用水淬工艺存在开裂风险,宜采用油淬工艺;对于高C、高Mn钢种,降低淬火温度和冷却速度,有利于防止热轧无缝钢管淬火裂纹的产生。     

18CrNiMo7-6钢齿轮热处理后开裂失效分析

一批在生产加工后进行了淬火和低温回火的齿轮在库房存放过程中发生开裂。通过超声波探伤、金相检验、化学成分分析、硬度测试、断口形貌观察、端淬试验和补充热处理等手段,对齿轮开裂原因进行了分析。结果表明,开裂齿轮强度高导致氢脆敏感性高,在次表面产生氢致延迟裂纹是引起齿轮快速脆性开裂的直接原因。开裂齿轮淬硬性和淬透性过高,超出了BS EN 10084-2008对18CrNiMo7-6+HH钢淬透性要求,是齿轮开裂的根本原因;通过调整淬火介质,降低淬火时高温区冷速,从而降低淬回火后齿轮的强度和硬度,可有效避免开裂。     

略谈模具淬火变形与开裂

模具热处理时,淬火变形与开裂是最常见的缺陷,特别是淬火开裂,多半难以挽救。一、模具淬火变形的分析模具在淬火时,一方面要求有足够的冷却速度,以获得马氏体组织,保证所需要的机械性能;另一方面又要求尽量降低冷却速度,避免产生因内应力过大而造成的变形和开裂。这就是热处理淬火时所面临的基本矛盾。 1.热处理变形的形式淬火变形按其发生的时间可分为淬火变形和时效变形两类,在淬火时发生的变形称为淬     

圆坯表面纵裂的预防措施

为了消除大冶钢厂圆坯表面的纵裂纹,从浸入式水口操作、结晶器相关参数以及保护渣等方面进行现场排查,最终通过缩短结晶器铜管长度,均匀热流强度,解决了圆坯纵裂问题。     

冷镦钢连铸小方坯内部角裂原因分析

通过对冷镦钢连铸和轧制工艺的研究,对盘条表面断续裂纹的形成机理进行初步分析,认为方坯内部角裂是导致盘条表面形成断续裂纹的主要原因,并提出相应的解决措施.     

石油套管用钢的开发生产及裂纹原因分析

山钢股份莱芜分公司在石油套管用钢的开发生产中发现圆钢表面出现裂纹,有的裂纹甚至从表面延伸至芯部。为此,对裂纹样进行化学成分、金相组织、电镜扫描等检测分析。结果表明,是由于连铸圆坯冷却不均导致应力集中产生原始裂纹,裂纹在后续的轧制工艺中暴露并且延伸扩展所致。因此,对连铸圆坯的缓冷工艺进行了优化,杜绝了裂纹的产生。     

消除某发动机壳体旋压裂纹的工艺改进

薄壁、长形发动机壳体是弹箭类的关键零件,使用材料为D6AE高强度合金钢,对旋前毛坯进行球化退火处理,在强力旋压成形过程中筒体出现批量周向裂纹,裂纹呈鱼鳞状,由内腔沿壁厚向外表面延展而且裂纹位置集中.为解决该问题,基于强力旋压成形机理、成形工艺、热处理工艺等理论,对裂纹形貌、产生位置及旋压受力状态进行分析,获得了裂纹产生...     

Stavax ESR钢洗衣机面板模具开裂原因分析

针对Stavax ESR钢洗衣机面板模具开裂问题,对模具失效件进行断口扫描电镜及微区能谱分析,以及采用金相显微镜对材料基体组织进行检测,综合检测结果,最终确定造成模具早期开裂的内在原因,是由于组织中沿晶界残留未溶颗粒状及薄片状碳化物,材料强度急剧降低,脆性显著增大。模具在热加工过程中碳化物沿晶界析出形成网状碳化物,在热处理加热保温过程中,网状碳化物经过固溶和聚集,形成未溶颗粒状及薄片状碳化物。热处理加热过程的热应力以及淬火过程的组织应力,导致未溶颗粒状及薄片状碳化物周围产生内裂纹。模具冷却水孔的机加工过程,使沿晶开裂特征的内裂纹显露出来。模具服役承载时产生的工作应力,促使裂纹的进一步萌生和扩展。     

铸坯表面划伤在圆钢轧制过程中的演变研究

本文对方坯轧制圆钢过程中铸坯表面划伤演变规律进行了工业试验研究。首先统计了某钢厂常见的铸坯划伤类型,然后选取特征划伤铸坯进行轧制跟踪,最后对相应的圆钢进行酸洗和测量。结果表明：铸坯表面深度较浅的划伤经轧制后不会导致圆钢的表面缺陷;较深的划伤则会在圆钢表面形成三角口型的直线型裂纹,该类裂纹深度最大可达1.9 mm,呈间断性地分布在整个圆钢上,裂纹处的金相检测发现裂纹四周有明显的脱碳现象。     

钢结硬质合金GJW50热疲劳开裂的探讨

对钢结硬质合金GJW50试样进行了冷热循环实验,观察了试样在热应力作用下热疲劳裂纹的萌生、扩展以及试样开裂的全过程。结果表明:热疲劳裂纹出现前,在试样的光滑缺口边缘上产生了明显的塑性变形,呈现出凹凸不平。在试样缺口顶端的凹坑内萌生首条裂纹,萌生地是小颗粒的WC粒子集聚区或大颗粒的WC"自裂纹"。萌生的首条裂纹沿着与热循环方向平行的方向扩展,最终成为主裂纹。其扩展途径主要为沿WC聚集区和钢基体相的界面扩展以及在大面积的WC粒子聚集区内扩展。主裂纹遇到钢基体相后受阻,裂纹尖端钝化、转向,寻找耗能少的区域扩展。主裂纹在扩展时形成二次裂纹,但未形成明显上的龟裂;最终,仍然是主裂纹导致试样断裂。     

连铸圆坯结晶器的热流计算与讨论

基于结晶器温度和热流实测数据,采用反算法模拟了圆坯结晶器热流场,清楚显示出热流沿结晶器纵向和周向不均匀不对称分布特征．利用得出的热流场数据,拟合得到沿结晶器纵向、周向和铸坯间的热流公式,其中考虑了拉速和结晶器安装状态的影响,并与已发表的经验公式进行了对比．采用的反算模拟方法和拟合的热流公式有助于实现连铸结晶器热流的可视化,以及由于指导连铸过程中的热流分析和事故分析．     

易切削钢连铸保护渣开发与应用

针对湘钢炼钢厂易切削钢轧后盘条裂纹缺陷严重的问题,系统分析并明确了缺陷成因,主要为保护渣不匹配所导致的铸坯表面缺陷的延伸。在此基础上,提出了开发应用较高黏度、较低熔速、较高热阻的专用保护渣的技术思路和解决方案。采用新型专用保护渣后,连铸坯表面质量良好,轧后盘条表面经热眼检测长裂纹消除,短裂纹缺陷数量由平均每盘0.95处降至0.06处。铸坯和轧后盘条裂纹缺陷得到有效抑制,表面质量大幅提升。     

球头销多工位冷锻工艺

基于理论分析与实验验证,提供了一种多工位冷锻工艺生产球头销。球头销多工位冷锻成形工艺存在两种可选方案,为了得到最佳成形方案,采用了Deform-3D有限元软件对两种工艺方案进行仿真计算。对比了两种方案的应力-应变、成形载荷、材料损伤值,得到最佳工艺方案。根据最佳工艺方案,设计了相应的模具,并针对球头销头部脱模困难的问题,提供了一种浮动哈夫分模方案。实验表明,球头销成形分配合理、填充饱满,无裂纹、飞边等缺陷,浮动哈夫分模顺畅。多工位冷锻工艺研究中,有限元技术的应用、模具及浮动哈夫分模的设计均对同类型的研究有一定的参考价值。