軸類零件原料熱加工中產生夾層、夾雜物檢測顯微鏡
原材料缺陷及淬火前的原始組織
制造軸類零件的原材料缺陷和熱加工中所造成的各種疵病,
往往是導致產生淬火裂紋的主要原因之一。
鋼材內部的發紋,皮下氣泡、夾層、非金屬夾雜物等,不僅
分割了金屬的基體,降低了強度,而且在淬火過程中可以成為應
力集中區域,形成淬火裂紋源。
在軸件的生產過程中,鑄造、鍛造、焊接是熱處理前的加工
工序。在這些工序中形成的折疊、裂紋、發紋等往往不易及時
發現、或隱藏在工件內部,當工件淬火時這些缺陷將繼續擴展
成為宏觀裂紋,明顯地暴露于表面,可見危害性之大,不可忽
視。
軸件淬火前的顯微組織對淬火裂紋形成的影響較大。眾所周
知,鋼的原始組織直接關系到加熱時奧氏體晶粒的長大。珠光體
的片愈細小,加熱轉變時獲得奧氏體晶粒亦愈細小、均勻。則淬
火后方可獲得細的馬氏體。故殘余應力小,基體強度高,開裂傾
向性減小。
如果淬火前的組織是過熱組織,而在淬火后得不到改善,
過熱的弊病將在淬火后大部分保留下來,則易于肜成淬火裂
紋。
再如鍛造流線分布不良時,淬火后也容易造成工件開裂。
對于化學成份相同的鋼材來說,片狀珠光體比球狀珠光體易
于在較低的加熱溫度下結束相變。因此即在較低的溫度下其晶粒
開始長大,從而導致工件過熱,強度降低、淬火時開裂傾向增大。
軸件的結構特點
所謂軸件的結構特點是指零件的形狀和尺寸。軸件淬火裂紋
的形成傾向與其形狀和尺寸密切相關。工件的形狀和尺寸不同,
可以使同一工件的不同部位或同種材料的不同工件得到不同的
淬透深度。因此,必然會影響工件具有不同的淬裂傾向。除此之
外,軸上有棱角、缺陷、淬火應力集中,往往成為淬火裂紋的起
源地。軸頸粗細不均,或結構不對稱,將造成淬火組織應力的差
異,形成拉應力而成為淬火開裂的起因。可見軸件的結構特點,
是影響淬火裂紋形成的一個重要因素。
加熱因素對淬火應力的影響是復雜的。概括的說,助長淬火
拉應力發展的條件,就是形成淬火裂紋的因素之一。加熱速度過
快,組織應力和熱應力將顯著地增加。加熱溫度過高,奧氏體晶
粒長大,鋼材的抗斷裂強度降低,則易于產生淬火裂紋。