热处理后发现裂纹

yanhuo · 发表于 2016-10-28 16:58:57

材料为33MnCrB5，尺寸为外径72，内径50的钢管，裂纹纵向，长度大概5mm，深度2mm，见下面的图片，热处理温度850℃，保温30min，6%的PAG淬火，400℃回火。

50x

100x

500x

daswang · 发表于 2016-10-28 17:11:13

淬火温度降到820℃试试。既然用pag做淬火液，淬火温度就不该用那么高。如果是油，温度高点没有关系，但是如果用水剂淬火，温度尽可能取点。再说锰和磞都容易使钢具有过热敏感性。材料是否有缺陷，目前没有看出来，但是降低淬火温度可以减少或者防止裂纹的出现。

yanhuo · 发表于 2016-10-29 07:59:24

daswang 发表于 2016-10-28 17:11
淬火温度降到820℃试试。既然用pag做淬火液，淬火温度就不该用那么高。如果是油，温度高点没有关系，但是如 ...

目前这个温度已经是下限了，再低另一种材料就会有铁素体出现，另一种材料是25CrMo4,最大厚度22mm，要保证这两种材料都能淬透。我的想法可以提高PAG浓度，减小裂纹产生的几率。

daswang · 发表于 2016-10-29 08:09:52

本帖最后由 daswang 于 2016-10-29 08:11 编辑

yanhuo 发表于 2016-10-29 07:59
目前这个温度已经是下限了，再低另一种材料就会有铁素体出现，另一种材料是25CrMo4,最大厚度22mm，要保证 ...

何以见得这个温度是下限了？这种产品出现裂纹，你只能研究这种产品的改善方法，又要保证同炉的其它产品要淬透，不能分开做吗?。当然也可以加大pag的浓度，芯部也有可能出现铁素体。但是没有实验，你就不要做结论，那个是下限了，这样你永远都不会解决问题。

yanhuo · 发表于 2016-10-29 08:27:14

daswang 发表于 2016-10-29 08:09
何以见得这个温度是下限了？这种产品出现裂纹，你只能研究这种产品的改善方法，又要保证同炉的其它产品要 ...

这个是一个产品两种材料，经过焊接连接都一起，无法分开热处理，目前这个温度在检测中已经发现有铁素体，当然这个铁素体应该是材料偏析造成的未溶铁素体。在880℃时不存在未溶铁素体，但裂纹较多。

水与火的工作 · 发表于 2016-10-29 08:41:44

这个产品装炉方式怎么装的，变形大吗

大浪淘沙 · 发表于 2016-10-29 08:58:10

这个裂纹肯定是淬火裂纹，建议油淬火

sheyingyong · 发表于 2016-10-29 09:17:25

建议楼主把淬火前的检测一下，你的产品是热成型还是冷成型的，

hyhaha · 发表于 2016-10-29 09:41:55

个人觉得送样分析吧，6%的浓度，在乘上2.2的系数是13.2左右，这个材料在这个浓度是可以热处理的,850度温度也是较低了，觉得有其他原因！

daswang · 发表于 2016-10-29 09:55:19

两个零件焊接在一起的热处理，应该分清主次，那个零件受力大，容易出现早期失效，优先保证哪一个，如果两个都要保证，不但保证硬度，而且要保证芯部没有铁素体，这个就比较难了，说明设计者不懂得进行结构分析，照搬别人或者按照书本来设计，缺乏设计经验。优秀的工程师，在一个部件中，经过试验或者计算，会确定一个在本系统中最容易损坏的零件，优先考虑提高他的寿命，这样这个系统的安全性和寿命才能提高。

yanhuo · 发表于 2016-10-29 11:01:52

hyhaha 发表于 2016-10-29 09:41
个人觉得送样分析吧，6%的浓度，在乘上2.2的系数是13.2左右，这个材料在这个浓度是可以热处理的,850度温度 ...

为什么还要乘以2.2的系数？我说的是浓度，不是折光仪读数

yanhuo · 发表于 2016-10-29 11:07:36

大浪淘沙发表于 2016-10-29 08:58
这个裂纹肯定是淬火裂纹，建议油淬火

目前更换油淬火是不太现实的，目前还有一些问题存在，由于从出炉到淬火槽需要大概60s，随着气温降低，零件的温度也会受到影响，会出现温度过低入淬火槽，就是我们这边领导所谓的淬不上火。我觉得冬天要提高加热温度，增加PAG浓度，减少组织应力。领导担心浓度高淬不上火，唉。

yanhuo · 发表于 2016-10-29 11:08:31

水与火的工作发表于 2016-10-29 08:41
这个产品装炉方式怎么装的，变形大吗

有一个架子，装炉后的样子和我发的照片差不多，开口向下。

大浪淘沙 · 发表于 2016-10-29 11:08:41

yanhuo 发表于 2016-10-29 11:07
目前更换油淬火是不太现实的，目前还有一些问题存在，由于从出炉到淬火槽需要大概60s，随着气温降低，零 ...

领导考虑的是对的

yanhuo · 发表于 2016-10-29 11:09:26

水与火的工作发表于 2016-10-29 08:41
这个产品装炉方式怎么装的，变形大吗

有一个架子，装炉后的样子和我发的照片差不多，开口向下。由于有工装，变形还算可控吧。

yanhuo · 发表于 2016-10-29 11:11:04

sheyingyong 发表于 2016-10-29 09:17
建议楼主把淬火前的检测一下，你的产品是热成型还是冷成型的，

钢管是圆钢穿孔-冷拔-去应力退火-两头墩粗，两头未发现过淬火裂纹，裂纹都是在杆身未墩粗部分

yanhuo · 发表于 2016-10-29 11:12:55

daswang 发表于 2016-10-29 09:55
两个零件焊接在一起的热处理，应该分清主次，那个零件受力大，容易出现早期失效，优先保证哪一个，如果 ...

图纸是国外的，技术要求也是国外的，目前两种材料要求的硬度一样，组织要求不能出现铁素体，可以有少于20%的贝氏体。

sheyingyong · 发表于 2016-10-29 11:30:11

那就观察一下冷却的事情，是否中间先入淬火液

zhqhnny · 发表于 2016-10-29 11:50:16

这种要求确实不好搞，废品率必然高

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-10-29 16:41:25

daswang 发表于 2016-10-28 17:11
淬火温度降到820℃试试。既然用pag做淬火液，淬火温度就不该用那么高。如果是油，温度高点没有关系，但是如 ...

你确认是淬火裂纹吗？

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-10-29 16:42:32

大浪淘沙发表于 2016-10-29 08:58
这个裂纹肯定是淬火裂纹，建议油淬火

何以见得是淬裂的？

daswang · 发表于 2016-10-29 17:01:45

孤鸿踏雪发表于 2016-10-29 16:41
你确认是淬火裂纹吗？

我判断是淬火裂纹的可能性大。

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-10-29 17:02:50

daswang 发表于 2016-10-29 17:01
我判断是淬火裂纹的可能性大。

为什么？依据呢？

daswang · 发表于 2016-10-29 17:06:19

孤鸿踏雪发表于 2016-10-29 17:02
为什么？依据呢？

这个真的没有，凭感觉，没有看出材料有问题。

daswang · 发表于 2016-10-29 17:08:10

裂纹的位置在实物图片上标示一下，这样更清楚些。按你的说法裂纹在横杆的中间部位对吗？

daswang · 发表于 2016-10-29 17:10:09

yanhuo 发表于 2016-10-29 11:12
图纸是国外的，技术要求也是国外的，目前两种材料要求的硬度一样，组织要求不能出现铁素体，可以有少于20 ...

您也判断是淬火裂纹，我看也是，但是说不出道理来，说说您的判断依据，我们学习一下。

yanhuo · 发表于 2016-10-31 08:34:41

孤鸿踏雪发表于 2016-10-29 16:41
你确认是淬火裂纹吗？

从检测的裂纹看，应该是淬火出现的，但主要是什么原因引起的还不太清楚。厚度只有11mm，应该不会是因为加热过快形成的裂纹。
每炉只加热10个零件，一个月内会有几个裂纹出现，裂纹形态差不多，问题应该是一样的。
从裂纹的形态看，裂纹小而浅，我个人认为组织应力不是引起裂纹的主要原因，受限于公司不对原材料检测，无法控制原材料，只能改变热处理参数减少裂纹产生的可能。同时也很被动，一个工艺在一段时间内没有裂纹，可能某次就会出现裂纹。

yanhuo · 发表于 2016-10-31 08:36:17

daswang 发表于 2016-10-29 17:08
裂纹的位置在实物图片上标示一下，这样更清楚些。按你的说法裂纹在横杆的中间部位对吗？ ...

裂纹在实物上已经标记出来了，画圆圈的地方，我所谓的中间是指出去两头墩粗的部分，墩粗的部分是能看出来的。

sheyingyong · 发表于 2016-10-31 08:39:22

主要是冷却不均造成的裂纹，

yanhuo · 发表于 2016-10-31 08:46:20

daswang 发表于 2016-10-29 17:10
您也判断是淬火裂纹，我看也是，但是说不出道理来，说说您的判断依据，我们学习一下。 ...

从检测结果看，应该是淬火产生的，但主要引起裂纹的原因不清楚，没有对材料做进一步的检测，不能排除材料的原因。钢管是穿孔-酸洗-冷拔-消应力退火（700℃）的工艺，钢管的组织并不是很好，我觉得可能对淬火裂纹有一定的影响，因为到现在为止，两端墩粗的部分没有发现裂纹。
我们这还有一个奇怪的现象，我刚到公司时使用的温度是960℃加热，5%PAG淬火，做了差不多一年未发现裂纹，今年5月份突然大批量出现裂纹，随后温度降低到850℃，目前一个月会有几个裂纹出现。每批材料都没有复验，无法追踪对比材料。使用的材料是兴澄钢厂的，他们也派热处理专家来过。

daswang · 发表于 2016-10-31 08:47:55

如果在这两个位置，应该检查敦粗后的情况，可以目测全检，然后热处理。会不会是镦粗时产生的？

yanhuo · 发表于 2016-10-31 08:48:21

sheyingyong 发表于 2016-10-31 08:39
主要是冷却不均造成的裂纹，

这个很有可能，我们的冷却系统确实有点问题，我也觉得有冷却不均匀的问题，受限于实际情况，基本上没有改进的可能。

yanhuo · 发表于 2016-10-31 08:49:49

daswang 发表于 2016-10-31 08:47
如果在这两个位置，应该检查敦粗后的情况，可以目测全检，然后热处理。会不会是镦粗时产生的？ ...

可以确定不是，裂纹的地方不是墩粗的地方，墩粗后探伤过，表面没有裂纹，如果是墩粗产生的，两边会有氧化脱碳的问题。

daswang · 发表于 2016-10-31 08:56:29

yanhuo 发表于 2016-10-31 08:49
可以确定不是，裂纹的地方不是墩粗的地方，墩粗后探伤过，表面没有裂纹，如果是墩粗产生的，两边会有氧化 ...

你说的也对，单单从冷却来看，最中间的部位，冷却为速度快；如果从不均匀性来看，裂纹的位置确实是分界点。两头热容量大，中间热容量小。降低淬火温度和提高淬火液浓度，都可以试试。先用料头做个实验。

tom · 发表于 2016-10-31 10:04:43

淬火液浓度提高到10-15％，分级淬火试试。

清淡 · 发表于 2016-10-31 10:28:13

tom 发表于 2016-10-31 10:04
淬火液浓度提高到10-15％，分级淬火试试。

我也觉得可以试试分级淬，但是麻烦。LZ应该说说另外一种材料，看看另外一种材料的成分，分析一下它的C曲线。

清淡 · 发表于 2016-10-31 10:28:45

LZ你以前是不是把这个问题问过我，你的零件我看上去好熟悉。

yanhuo · 发表于 2016-10-31 11:45:50

清淡发表于 2016-10-31 10:28
LZ你以前是不是把这个问题问过我，你的零件我看上去好熟悉。

是的，之前和你聊过这个材料，另外一个材料是25CrMo4

yanhuo · 发表于 2016-10-31 12:00:08

tom 发表于 2016-10-31 10:04
淬火液浓度提高到10-15％，分级淬火试试。

我也认为可以将浓度提高到10-15%，甚至20%都可以，在实验室小炉子里对25CrMo4使用20%的浓度淬火，硬度很好，均匀性也不错。另外我觉得冷却有问题，请老师帮忙看看怎么来改进比较好。
淬火槽是长方形设计，长宽比大于3，总容积大概11吨水。现在是采用2个螺旋搅拌，但都在同一侧，从照片上可以看到。

淬火槽

淬火方式

sheyingyong · 发表于 2016-11-1 08:21:18

yanhuo 发表于 2016-10-31 12:00
我也认为可以将浓度提高到10-15%，甚至20%都可以，在实验室小炉子里对25CrMo4使用20%的浓度淬火，硬度很 ...

楼主两头的容易裂对吗

tom · 发表于 2016-11-1 11:29:36

本帖较适合"淬火液——空气"分级淬火，冷却到逼近Ms点（这个时间根据前人的经验是直径方向每3mm一秒钟）出水空冷。

浮云 · 发表于 2016-11-1 11:41:56

学习一下

yanhuo · 发表于 2016-11-1 13:10:52

sheyingyong 发表于 2016-11-1 08:21
楼主两头的容易裂对吗

两头的墩粗部分没有发现裂纹过，裂纹都是在未墩粗部分。

sheyingyong · 发表于 2016-11-1 13:14:53

yanhuo 发表于 2016-11-1 13:10
两头的墩粗部分没有发现裂纹过，裂纹都是在未墩粗部分。

我是说淬火时，架上面两头的产品，不是产品的两头

yanhuo · 发表于 2016-11-1 13:22:52

sheyingyong 发表于 2016-11-1 13:14
我是说淬火时，架上面两头的产品，不是产品的两头

这个我还真不好回答你，零件回火后冷校，抛丸，再磁粉探伤，到探伤时顺序可能就乱了。

sheyingyong · 发表于 2016-11-1 13:31:22

yanhuo 发表于 2016-11-1 13:22
这个我还真不好回答你，零件回火后冷校，抛丸，再磁粉探伤，到探伤时顺序可能就乱了。 ...

你就淬火后打好记看看，每头取两件

yanhuo · 发表于 2016-11-1 13:41:23

sheyingyong 发表于 2016-11-1 13:31
你就淬火后打好记看看，每头取两件

现在基本每天会做5-6炉，半个月未发现有裂纹，你说的方法也不好实施。
随着气温的降低，零件从炉子到淬火槽需要60-70秒，入淬火槽时的温度也降低，减少了裂纹产生的几率。我个人的想法

sheyingyong · 发表于 2016-11-1 13:44:38

只怕有心人，回火出来用铁丝绑扎在上面就可以了，

yanhuo · 发表于 2016-11-1 14:55:27

sheyingyong 发表于 2016-11-1 13:44
只怕有心人，回火出来用铁丝绑扎在上面就可以了，

我以后会关注这个问题，再有裂纹时我会看看是在什么位置。
关于你说的冷却的问题，我把我们的淬火槽和淬火时的工件入淬火槽的照片发给你看看，淬火槽尺寸为：1900X5200mm。我也一直觉得淬火槽有问题，但没有想到好的办法改善。目前，淬火后的零件变形还是挺大的，应该主要原因就是冷却的问题。

sheyingyong · 发表于 2016-11-1 14:58:38

你把搅拌器再安装两台就会好很多，单边永远控制不好

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