大家帮忙分析下裂纹产生原因

洪哥

我公司一批锻件，材质20CrMnTi轴在锻造过程中端部开裂，
夹杂物评定试验结果：B(氧化铝类）为1级，总长度为125um
        D(环状氧化物类）1.5-2级
       出现黄色方块状氮化物TiN
经超声波探伤，有杂波出现。
请帮忙分析开裂原因。

Duan_Ya

根据洪哥的分析和图片看来，我觉得这基本不是锻造工艺的问题,而觉得应该是原材料铸件的问题.
端部开裂的位置分布并不是很一致,所以可能是在铸件的端部存在浇注问题...

分析的并不一定正确,大家谈谈吧.

洪哥

用的是大冶φ260的轧材

DGR

以前我们进的初轧坯一刀锯开后着个色肉眼就可以看到中心的小孔  所以2楼的观点应该是正确的，锻造出这样的裂纹不太可能，而且看你每一张图上的终锻温度是相当高的。

laogen1

D类太高了，冶炼的只管出厂不裂就行了，你们锻造后就遭殃了。

洪哥

但这个材料在锻造齿轮时没出现裂纹，该齿轮是无孔的实心齿轮，工艺过程是直接镦粗成形，
经超探，只发现少量杂波。
请问这样的材料对齿轮锻件究竟有什么影响。
我唯一担心的是怕对齿轮寿命产生影响。

psy11424

不大可能是原材料表面残余应力问题，我担心可能是锻造问题，尤其是首次拔长时，送进量大，心部变形量没有或较小，压下量不足，容易导致端部出现缩口
半个月前，我公司自由锻放坯的连杆也出现过类似情况，后来都刨过后才模锻

[ 本帖最后由 psy11424 于 2009-1-13 22:51 编辑 ]

洪哥

锻造问题可以排除，因为有些锻件还没下台阶，出炉后一锤就出现开裂。

admin

洪哥，最好你切一片看下里面是否也是这样。如果里面没有，可以初步判断为是棒材里的夹杂物经过氧化后，在拔长过程中由于塑性变差，产生开裂。你可以拔长前先进行轻轻镦，然后再进行拔长，可能会消除此现象。如果里面还是这样，就要另当别论了。

洪哥

镦粗后进行拔长已经试过，情况一样的。

admin

你锯开后里面还有吗，最好是用酸洗下。从缺陷特征看，肯定是原材料的问题。

洪哥

把有裂纹的端面锯开后，肉眼看不见，一般的锯下长度为二三十毫米，但也有锯掉50mm的，
锯掉缺陷后探伤，有些杂波。
对锯下有缺陷的端头进行金相夹杂物检查，结果就是：
B(氧化铝类）为1级，总长度为125um
        D(环状氧化物类）1.5-2级
       出现黄色方块状氮化物TiN
但对这个结果不太满意，担心鉴定不准确，黄色方块状氮化物不是TiN，而是金属钛存在，就变成金属夹杂物了。
所以准备在权威机构在做一次分析。

admin

也有可能是钛金属夹杂物，由于钛的熔点高，在锻打过程中夹杂物脱落。当然这也只是推测，还是让权威机构签定吧！

补充下：钛的熔点高达1668°C,比黄金还高出600多摄氏度；钛的耐高温低温性能好,钛合金在500°C左右仍能保持良好的机械性能,在零下196°C至零下253°C低温下保持较好的延伸性和韧性；钛具有强烈的钝化倾向,很强的耐腐蚀性能力……因此,钛作为高科技领域的关键材料及支撑性材料,被称为‘现代金属’、‘太空金属’、‘第三金属’和‘战略金属’。

superzhzh

我们公司3T锤锻打的一批轴
端部也出现楼主那种情况，端头锯掉100左右，缺陷还局部存在。
经我们分析，怀疑原材料问题。
因为坯料出炉后，没多大变形量后，心部就开始出现裂纹，已排除过烧可能性。

lgchenhui

这个问题我也遇到过，个人认为原有坯料疏松程度和夹杂物含量较高，可以做下气体o估计也在30ppm，轧材轧制比较小，未能将心部压实；锯切下料后端面缺陷处（孔洞或夹杂）被氧化了，在之后锻造时抵抗不了变形导致开裂失效。
楼主可以超探评级，是不是连续密集缺陷且当量较大加以验证，此种圆钢镦粗冲孔成型使用问题不大，轴类件不合适。

start

既然超声波探伤有杂波，个人认为不应当说杂波，可以根据波对缺陷进行判断，如果超标，肯定就是不合格了啊。对小于二分之一个波长的夹杂物超声不能够探出。

shenqijun1

不知道楼主老兄原材料质保书上有没有H的含量，国外对齿轮的要求要测试氢含量的，这个问题是钢厂的问题哦！~

shenqijun1

补充一下，我看楼主的照片，热态的时候好像没有，到冷了后就出现了，氢含量高了的因素高！~

ZX771

不是裂纹而是缩孔，查原材料原因！

小鱼NEMO

应该是原材料缩孔，或是其他什么缺陷造成吧