汽车前轴用40Cr钢锻件开裂失效分析

利用化学成分、显微组织以及硬度分析等方法,对汽车前轴用40Cr钢锻件的开裂原因进行了分析。结果表明:裂纹位于锻件的R角处,为淬火裂纹;锻件R角处的元素偏析造成淬透性显著高于周围其它位置,锻造过程中产生了表面缺陷,使得淬火时马氏体相变产生的体积内应力超过了材料的强度,造成了淬火裂纹的产生;通过增大R角半径、控制原材料的成分偏析以及调整锻造工艺等措施,能够减小汽车前轴用40Cr钢锻件热处理后淬火开裂的风险。     

锁轴表面开裂分析

在完成锁轴生产的最后一道工序后,锁轴表面发生开裂,并且出现在锁轴的相同部位,具有普遍性。通过对开裂锁轴的断口宏观检查、金相组织的全面检验和开裂部位与非开裂部位的解剖对比分析,查找并分析表面开裂的原因,提出了改进建议。结果表明：材料中存在着较严重的带状组织和枝晶偏析组织缺陷。硬化层深度过深且不均匀是造成开裂的主要原因。锁轴的开裂与其结构形状和材料内部的组织缺陷有关。     

25Cr2NiMo1V中低压转子淬火开裂原因分析

材质为25Cr2NiMo1V的中低压复合转子,在淬火冷却过程中低压侧轴端法兰及轴颈开裂。对断口进行了低倍、高倍、化学及扫描电镜能谱分析,确定了裂纹性质为淬火裂纹,开裂原因是:锻件成分偏析严重,偏析区内边角尖锐脆性较大的析出物引起应力集中,形成裂纹源,在裂纹源周围淬火马氏体基体塑性较差的因素下,裂纹迅速扩展,导致锻件开裂。     

GH4099合金锻件开裂原因分析

采用镦饼、冲孔、机加内孔、扩孔工艺生产的GH4099合金锻件,经粗加工后发现其外圆面存在4条长约10 mm的线性缺陷。使用金相显微镜、扫描电子显微镜对锻件裂纹显微组织、断口进行观察,对其化学成分进行检测,对裂纹产生的原因进行分析。结果表明：GH4099合金锻件开裂的主要原因是由于Al元素在晶界处偏析,形成硬质有害的β-NiAl相而引起晶界弱化造成的,裂纹扩展方式为沿晶开裂;裂纹附近的合金在高温下与O元素结合形成氧化物硬质颗粒,在变形过程中形成二次细小裂纹。     

风电机组大型锻件淬火开裂原因分析

利用扫描电镜、能量色散X射线谱等,对风电机组大型锻件淬火裂纹的原因进行了分析。结果表明,淬火裂纹起始位置位于大型锻件中心孔内壁的凸台位置。淬火裂纹是由中心孔内壁凸台处的附加应力与偏析区域在热处理过程中产生的内应力共同作用导致。     

核电用SA508-3钢大型锻件的内部裂纹缺陷分析及工艺优化

SA508-3钢是目前大型核反应堆压力容器的主要材料,从材料成形角度提高SA508-3钢大型锻件整体性能从而提高零件安全性是大型铸锻件研究的重要方向。通过对传统锥板镦粗+平板旋转展平工艺成形的SA508-3钢大型锻件的超声波探伤密集型缺陷进行失效分析,得到缺陷为呈断续锯齿状的裂纹缺陷,缺陷产生的原因与微观偏析带引起的金属材料组织和性能不均有关。采用数值模拟方法,对传统工艺与锥板镦粗+胎模旋转展平新工艺进行比较分析。结果表明,采用新工艺时,锻件内部金属在三向压应力下发生大变形,可避免新裂纹产生,有利于已有闭合裂纹的焊合,锻件组织更加均匀。实际生产过程中,该方法可有效减少SA508-3钢大型锻件中的密集型裂纹缺陷。     

42CrMo钢汽车前轴淬火开裂原因分析

采用化学成分分析、扫描电镜和显微组织观察以及X射线能谱分析等方法,对42CrMo钢重型汽车前轴锻件淬火开裂的原因进行分析.结果表明,钢中残留的硼含量异常是造成工件淬火开裂的主要原因,同时原材料中的带状组织偏析和粗大的显微组织增加了淬火开裂的倾向.     

阀箱开裂原因分析

某公司生产的阀箱,在试压过程中发生开裂,为确定阀箱开裂原因,对开裂阀箱材料的力学性能、显微组织、裂纹及断口形貌进行了分析和检验。结果表明,阀箱材料中存在严重的枝晶偏析,在偏析严重的区域存在锻造裂纹缺陷,缺陷附近发生氢致延迟开裂,最终在测试水压的作用下,裂纹失稳扩展导致阀箱发生开裂。针对开裂原因,提出了改进工艺的建议。     

核电封头-过渡锥体一体化成形全工艺过程多尺度模拟

SA508-3钢由于其优良的力学和理化性能而被广泛应用于核电大型锻件的制造。为了控制锻件的形状,并掌握大型锻件成形过程中开裂破坏和微观组织的演化规律。将SA508-3钢的流动应力模型、热成形开裂模型及微观组织演变模型通过软件二次开发与DEFORM-3D集成,建立了热锻成形多尺度模拟系统,并通过实验验证了该系统模拟的准确性。运用该多尺度模拟系统对核电封头-过渡锥体一体化成形进行了全工艺过程模拟,并对锻件形状、开裂趋势和微观组织演化进行了预测和分析。结果表明,锻件的形状得到了良好的控制;锻件在锻造过程中不会发生开裂;温度和应变是影响晶粒尺寸变化的主要因素。     

42CrMoA大型轴类锻件R面埋藏缺陷分析

分析某大型轴类锻件在制造过程中经无损检测发现的面状延续性缺陷,通过解剖取样、宏观观察、金相分析、化学成分分析以及扫描电镜分析等手段对该缺陷的成因进行探讨。结果表明:在轴身与法兰的过渡区截面存在硫化物的聚集型夹杂缺陷;另外该位置在随后的加工过程中由于存在结构不连续,导致应力集中,缺陷处形成裂纹源,并扩展。     

加氢反应器大型筒体锻造工艺优化

以加氢反应器大型筒体的锻造成型工艺为研究对象。通过分析大型筒体锻造成型过程中产生缺陷的原因,提出了有效防止大型筒体类锻件成形缺陷的锻造工艺优化方案,为该类锻件的生产提供参考。     

大型轴类锻件产生小当量超声波探伤密集缺陷的原因及改善途径

通过解剖发电机转子等大型轴类锻件,确认了锻件内部小当量超声波探伤密集缺陷的实质和产生原因。应用新的锻造工艺理论,根据生产锻件质量统计,确定只有控制砧宽比、料宽比、镦粗高径比、加热温度、变形量、应力状态等工艺参数锻造生产,才能提高轴类锻件质量。     

7×××系铝合金制品中点状缺陷的分析

对7×××系的7A04、7075铝合金棒材、锻件中存在的点状缺陷,通过低倍组织、显微组织、扫描电镜以及能谱分析等检测手段进行了组织分析,确定了7A04、7075铝合金棒材、锻件经加工成零件氧化后出现点状缺陷实质为Al-Fe、Al-Cr-Mn化合物偏析。对该化合物偏析形成的机制、影响因素和工艺改进措施进行了论述。     

1Cr18Mn18N不锈钢车用热锻件开裂原因分析

通过金相、扫描电镜观察和能谱分析,对1Cr18Mn18N不锈钢热锻过程中的开裂原因进行了分析和探究。金相观察发现,在奥氏体晶界上出现过烧痕迹,以及部分偏析和沿晶界扩展的贯穿裂纹;通过扫描电镜并结合能谱分析发现,在晶界处有硫化物形成和熔化的痕迹,在晶粒内有Al2O3、Ca CO3夹杂,并在开裂位置有大量Mn元素的偏聚。结果表明,钢件在热锻过程中开裂的主要原因是锻件存在冶金缺陷,它导致工件在高温下发生开裂。     

铝合金锻件线性缺陷分析

铝合金锻件经加工后在进行荧光检查时,发现存在线性荧光显示的缺陷。对线性缺陷件进行外观检查、显微组织和硬度分析、能谱分析和化学成分分析,最终确定了线性缺陷性质和产生原因。结果表明:该线性缺陷并非裂纹,为金属间化合物偏析聚集,是一种原材料冶金缺陷。产生原因是铝合金在熔炼的过程中铸造温度和铸造速度控制不当,使局部元素富集导致熔体成分不均。而呈线性显示是由于后续经历了锻造变形。在此基础上,本研究对金属间化合物的偏析聚集的形成机理、危害和预防措施进行详细的阐述。     

大型GCr15锻件超声波检测密集型缺陷的成因

在超声波检测大型GCr15锻件(冶炼路径:EAF-LF-VD-铸锭-热送-锻造;首次生产锻比6:1,改锻锻比为5:1,直径φ650 mm)过程中,探出纵向的超声波密集型缺陷。对其定位解剖,且用金相、扫描电镜和能谱分析等方法进行分析。结果表明:大型轴承钢锻材中心区域存在严重的碳偏析是导致GCr15锻件出现超声波的衰减与反射的原因。     

345 MPa级耐候钢切割分层及冷弯开裂原因分析

345 MPa级耐候钢在冷加工过程中出现切割分层以及冷弯开裂两种缺陷。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪对以上缺陷进行了观察、检测与分析。结果表明,切割分层缺陷与钢材基体中的Mn S夹杂有关。带状Mn S夹杂硬度高,脆性大,在切割变形过程中与基体组织变形不协调导致分层。冷弯开裂缺陷与钢材基体中的P偏析有关。P含量较高的偏析带组织异常粗大,塑性低。在冷弯变形过程中,偏析带内的夹杂物周围、偏析带与基体结合处易滋生裂纹。随着变形量的加大以及裂纹扩展,偏析带和钢板外侧基体断裂,形成冷弯开裂缺陷。     

中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大锻件淬火过程有限元分析

针对大型锻件存在组织不均导致淬火开裂的现象，采用DEFORM有限元软件对中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大型锻件940℃淬火过程的温度场、应力场及组织场进行了数值模拟。结果表明，该中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢淬火过程中的锻件心部与表面温差超过600℃,内应力主要集中在台阶位置。根据模拟结果，实际锻件采用“水淬14 min+空冷10 min+水淬”的淬火工艺，可以在保证组织与常规水淬相似的前提下，极大地降低台阶位置的内应力，避免锻件淬火开裂。     

ZL205A合金大型铸件带状偏析组织对力学性能的影响

介绍了ZL205A合金大型铸件中的一种宏观带状偏析缺陷的形貌,分析了带状偏析最严重区域的组织对力学性能的影响,观察了试棒断口形貌,并分析了断口处偏析组织的化学成分。研究发现,ZL205A合金带状偏析组织使该区域力学性能降低,造成力学性能低的原因是带状偏析组织中Cu量偏高且聚集在晶界位置,形成了晶间脆性相。     

TA15钛合金大型锻件“中心亮线”组织缺陷形成及抑制措施

通过工艺试验研究了热变形过程中TA15钛合金大型锻件的组织性能演变规律。结果表明：TA15钛合金在950、965和980℃的条件下进行热变形,变形量过大,锻件中心部位发生显著再结晶细化,形成“双套”组织。新生α相组织约为3～5μm,与初生α相组织(约为10μm)存在显著差异,从而导致了锻件低倍组织呈现出“中心亮线”组织缺陷,该组织缺陷所在区域的强度和塑性等力学性能比正常区域低。同时,发现随着变形温度上升,变形量降低至80%以下,可抑制组织缺陷的产生、提高锻件性能。通过探究“中心亮线”组织缺陷的形成原因,获得了抑制组织缺陷产生的工艺条件,为高性能大型钛合金整体锻件成形制造提供了依据。