感应淬火经常开裂的原因主要有哪些？

Wangqinghua196

经常看到、听到感应淬火开裂的事情（身边的事情），头都大了。感应淬火经常开裂的原因主要有哪些？

吉祥如意

个人观点，仅供参考：
想来想去，想说的话很多，想表述的方面也很多。如果不谈最本质的问题，总觉得，有骨梗喉。
归根到底，我觉得是人的问题。相同的材料，相同的设备，相同的操作工，甲来主持工件裂了；已来主持工件不裂了。是技术水平的差异？还是什么？想不明白。{:soso_e116:}

秦时明月

吉祥如意 发表于 2013-5-18 12:29
个人观点，仅供参考：
想来想去，想说的话很多，想表述的方面也很多。如果不谈最本质的问题，总觉得，有骨 ...

遇到铸件怎么办？经常会出现加热时就开了的现象，和甲已还扯不上关系。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-5-18 12:39
遇到铸件怎么办？经常会出现加热时就开了的现象，和甲已还扯不上关系。 ...

娃娃还真回答不了老秦的问题。可能是细节上出了问题。

秦时明月

吉祥如意 发表于 2013-5-18 12:43
娃娃还真回答不了老秦的问题。可能是细节上出了问题。

有时间看看老秦在表面热处理刚发的贴子。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-5-18 12:39
遇到铸件怎么办？经常会出现加热时就开了的现象，和甲已还扯不上关系。 ...

想了想与甲还是有点关系：
甲分析了可能原因，不靠谱；
乙分析了可能原因，靠谱。分析出了原因。
当然都是假设。
你也不展开说，我也没法说明白。

秦时明月

吉祥如意 发表于 2013-5-18 12:43
娃娃还真回答不了老秦的问题。可能是细节上出了问题。

我这有一铸刚联轴节，内孔淬火，任何人做刚一加热，就能听到啪啪的开裂声。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-5-18 12:49
我这有一铸刚联轴节，内孔淬火，任何人做刚一加热，就能听到啪啪的开裂声。 ...

不是好现象。估计是龟山最害怕的。
可否说一下，预处理情况和金相组织的情况。

aaron01

铁匠没怎么做过感应淬火，从理论上分析，说点空话吧，
任何开裂都是两方面原因，内因是材料强度不够，外因是内应力过大，大到超过材料的抗拉强度，从而造成了开裂！
呵呵，这话说的是蛮空洞的。

aaron01

按照9楼思路再分析下去，内因方面，有以下问题需要关注
1，晶粒是否粗大？前面秦兄说的锻件直接感应，恐怕就存在这个材料问题！
2，是否材料本身已经存在较大内应力？如果锻件不做预备热处理，或者本来就是淬火态，都可能造成问题！
3，原材料是否有沿晶组织，降低了强度？
4，原材料是否设计不合理，有厚薄不均，或尖角等容易造成加热应力集中区域？

aaron01

再来看看外因方面，从感应淬火应力分析来讨论，加热时的热应力和淬火时的组织应力是最主要的。
在我的那个应力分析帖子里有这方面内容，复习一下http://www.rclhome.net/forum.php ... page%3D8&page=1中12楼的内容，再继续讨论吧。

吉祥如意

aaron01 发表于 2013-5-18 13:00
按照9楼思路再分析下去，内因方面，有以下问题需要关注
1，晶粒是否粗大？前面秦兄说的锻件直接感应，恐怕 ...

给铁匠提供个线索：老秦说，任何人只要一启动开关加热就有动静（是加热时产生的内应力）。用应力应变理论应该有突破口。

秦时明月

吉祥如意 发表于 2013-5-18 12:52
不是好现象。估计是龟山最害怕的。
可否说一下，预处理情况和金相组织的情况。 ...

件比较大，没做过金相，当加热还未淬火听见啪啪响时，就停下来联系厂家，厂家来人说操作有问题，来人说他也干过表面淬火，要现场解决问题，我千谢万谢，按来人的要求调整好电参数，上第二个开始加热扫描淬火，开始还真没听见啪啪响，淬到一半时啪啪响个不停，此事到此不了了之。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-5-18 13:06
件比较大，没做过金相，当加热还未淬火听见啪啪响时，就停下来联系厂家，厂家来人说操作有问题，来人说他 ...

老秦，这个问题咱们应该可以说个明白的。
既然现在已经废了。可以在断裂处取样分析的。如果缺乏仪器和人员，可以让铁匠帮忙。
我估计：与锻造有干系。

aaron01

感应淬火的加热应力是拉应力，加热方面可以动动脑筋，是否可先预热，再奥氏体化，慢速有利于控制，降低这个加热应力！

秦时明月

aaron01 发表于 2013-5-18 13:11
感应淬火的加热应力是拉应力，加热方面可以动动脑筋，是否可先预热，再奥氏体化，慢速有利于控制，降低这个 ...

此件就是预热时听见啪啪响。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-5-18 13:06
件比较大，没做过金相，当加热还未淬火听见啪啪响时，就停下来联系厂家，厂家来人说操作有问题，来人说他 ...

调质是你作的，还是外协的。

aaron01

建议分析毛坯组织，是否有沿晶组织，是否晶粒太粗，是否锻造应力残留较严重？
另外，可不可以在回火炉先预热呢？这个铁匠外行了，提个思路吧。

秦时明月

吉祥如意 发表于 2013-5-18 13:15
调质是你作的，还是外协的。

不是我做的。

秦时明月

我现在和196一样，看见铸件表面淬火就头痛。

吉祥如意

aaron01 发表于 2013-5-18 13:00
按照9楼思路再分析下去，内因方面，有以下问题需要关注
1，晶粒是否粗大？前面秦兄说的锻件直接感应，恐怕 ...

铁匠搞错了。
老秦的工件是铸造件，非锻件也。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-5-18 13:23
不是我做的。

老秦说了半天，都是说同一个问题对吗？
是铸件，前处理情况不清楚，拿来就感应淬火，对吗？

aaron01

吉祥如意 发表于 2013-5-18 13:28
铁匠搞错了。
老秦的工件是铸造件，非锻件也。

哦，是的，铁匠看错，不过铸造组织也还是去下应力的好，铁匠怕内应力叠加。

吉祥如意

现在还是到196的主题上来。
感应淬火工件多数经过锻造调质处理。在这个环节上一般有两个问题容易产生缺陷。
一是粗晶或混晶未能得到消除（组织遗传）；二是回火脆性。
结果在感应淬火工序中，容易出现变形超标或淬火裂纹甚至开裂。

吉祥如意

aaron01 发表于 2013-5-18 15:25
哦，是的，铁匠看错，不过铸造组织也还是去下应力的好，铁匠怕内应力叠加。 ...

铁匠对其质疑的感觉是不错的。铸造有时比锻造还影响严重。
有个问题，娃娃确实要请教铁匠，什么应力状态下，容易产生加热开裂？

所以因为

秦楼明月 发表于 2013-5-18 13:25
我现在和196一样，看见铸件表面淬火就头痛。

铸件内孔（包括其他部位）本身就存在徽裂纹！

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-5-18 16:09
铸件内孔（包括其他部位）本身就存在徽裂纹！

你是说：铸件的开裂敏感性比锻件要大。如果有缺陷是非开裂不可的了。

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-5-18 16:13
你是说：铸件的开裂敏感性比锻件要大。如果有缺陷是非开裂不可的了。 ...

我认为是这样的，我曾经说过这样一件事：
产品名称：叶轮，材料：ZG2Cr13，这批零件共13件，上下口环处（和轴联接的外圆面）要求进行表面高频感应淬火，硬度要求是40~50HRC。
委外处理，我和张工（凤来疏竹）去现场进行质量跟踪。
零件在高频淬火前进行过调质处理，机加工后进行表面着色探伤，结果有6个合格，有7个不合格（裂纹）。
取合格件进行表面高频淬火，结果在处理首件时就发现有菊花状裂纹（中间一个点，四周五条放射状裂纹，长度约10-20mm），当时现场那个高频老师傅顿感诧异，表示从未见过这种情况，认为是否需要修订热处理参数及冷却介质（当时的冷却介质是8%PAG），我们俩现场分析判断不是由于热处理产生的裂纹，热处理工艺参数没有问题，冷却介质也不需要改变，后来继续试淬另外几件，结果没有任何裂纹出现。
象这样菊花状裂纹的出现，如果不是原材料有缺陷问题，又有哪位高手能通过热处理来培育出这朵盛开的菊花？

叶轮上下口环的结构其实形状是比较简单的，等于就是一个轴套。虽然材料是ZG2Cr13，硬度要求是40~50HRC，表面高频感应淬火进行空冷也是能够达到硬度要求的，且对工件的变形也是有益处的；为什么要采用8%PAG进行冷却，主要考虑的是口环的壁厚只有8mm，但要保证淬透层深2mm，如果采用空冷，因为热传导的作用，势必会使口环的内壁也淬上火，影响后序的插槽，所以在变形量能达到要求的情况下（允许椭圆0.50mm，实际0.25~0.30mm），采用8%PAG进行冷却，事实证明，内壁没有淬上火，不影响后序的插槽。
有许多朋友可能是会有担心，Cr13型马氏体不锈钢采用水溶性冷却介质难道不危险吗？应该说是没有危险性的，主要的一点就是口环的结构是基本上不存在淬裂因素的。只要变形不超差，不需要过分考虑裂纹的问题，是可以采用的。
当时首件淬火就发现菊花状裂纹，那个师傅顿感诧异，我也感到诧异；但是，我们诧异的对象是不同的，他诧异的是怎么会有“鲜花盛开”，我诧异的是他的表情，有自责写在他的脸上，认为是自己的责任，我和风来疏竹张工看了那朵“菊花”后，异口同声对他说：“这个不是你的问题，是材料的问题！”结果大家应该知道了~~~
说一句实话，我对那位师傅感应淬火的技术是非常佩服的（有六十多岁了，是上热厂出来的），我对感应淬火说起来还算是知道一些的，但和他相比应该说有比较大的距离的；可对淬火裂纹的分析上我和他同样也是存在差异的。
我走过上海许多热处理厂，在热处理裂纹分析上确实是比较薄弱的。

aaron01

吉祥如意 发表于 2013-5-18 15:38
铁匠对其质疑的感觉是不错的。铸造有时比锻造还影响严重。
有个问题，娃娃确实要请教铁匠，什么应力状态 ...

开裂应该是拉表面拉应力引起的。

秦时明月

铸件表面淬火时，经常会发现某一局部温度高出其它部位好多。

所以因为

秦楼明月 发表于 2013-5-18 16:47
铸件表面淬火时，经常会发现某一局部温度高出其它部位好多。

应该是铸件材质成分不均匀引起的。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-5-18 16:47
铸件表面淬火时，经常会发现某一局部温度高出其它部位好多。

发生局部温度升高的原因：主要有疏松聚集处；夹渣处、缩孔处、内裂处、严重偏析处、翻皮处，气孔等铸造缺陷。

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-5-18 18:52
发生局部温度升高的原因：主要有疏松聚集处；夹渣处、缩孔处、内裂处、严重偏析处、翻皮处，气孔等铸造缺 ...

这些都是淬火发生裂纹的主要原因！

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-5-18 18:59
这些都是淬火发生裂纹的主要原因！

我解释老秦说的局部温度升高的问题。很好看的，通红工件表面，有点状或小条状的亮点，有时，还会发出声响。当然，这些缺陷都有可能形成淬火裂纹。

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-5-18 19:05
我解释老秦说的局部温度升高的问题。很好看的，通红工件表面，有点状或小条状的亮点，有时，还会发出声响 ...

发出声响，一般是有裂纹出现了！

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-5-18 19:14
发出声响，一般是有裂纹出现了！

有可能的。有时是气体喷发出来的声音。

秦时明月

看来干过铸件都有这个体会呵！

喜欢上岸的鱼

还好我从来没用干过铸钢件的高频，躲过了。我们一般出现裂纹的情况是淬花键，有些小模数的花键用清水淬就裂了，现在有了科润就再没出现过开裂的情况了。轴类反复淬火也会出现裂纹的，原来我有一次一个活用超音频返修了3次，用清水淬的，裂了。总结后发现用清水干裂的倾向很大。

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-5-18 18:59
这些都是淬火发生裂纹的主要原因！

这些缺陷，感应加热时，电流密度大于正常处，所以，温度要高于正常处。

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-5-18 20:56
这些缺陷，感应加热时，电流密度大于正常处，所以，温度要高于正常处。 ...

是啊，雪上加霜，容易出现裂纹！

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-5-18 21:00
是啊，雪上加霜，容易出现裂纹！

其基本原理是尖角效应。

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-5-18 21:01
处基本原理是尖角效应。

这个很有道理，直白说是因为不平整，不知是否？