请教S2材料批头裂纹问题

yuxin · 发表于 2015-12-26 10:49:02

本帖最后由吉祥如意于 2015-12-26 11:26 编辑

各位大侠好，新手请教：
我先说下基本情况：S2x25mm 批头要求HRC58-60
我们的设备是12米长，油是快速光亮淬火油（油温70℃），淬火炉加料厚度是2.5cm，时间78min，第一次淬火时停电，料在炉内停留时间90min，出炉后重新加工。工艺温度为840 ℃、 870℃、 870℃、 860℃、860℃ 碳势为0.56 淬火硬度不达标高的HRC58-60 低的HRC50左右第二次淬火工艺温度同第一次一样碳势0.65 出油后发现产品开裂升油温到85℃ 工艺温度调整为840℃、 860℃、 850℃、 850℃、 840℃ 碳势0.5 开裂情况稍微有好转。今后如再次遇到此类问题该如何操作？？？请大侠不吝赐教。

yuxin · 发表于 2015-12-26 10:51:51

哪位大侠方便留下联系方么？？给晚辈后生一个学习的机会，谢谢！！

吉祥如意 · 发表于 2015-12-26 11:30:03

yuxin 发表于 2015-12-26 10:51
哪位大侠方便留下联系方么？？给晚辈后生一个学习的机会，谢谢！！

裂纹深度？
给几张裂纹的金相图片，看看组织情况。

yuxin · 发表于 2015-12-26 20:26:09

深度不均…有的一半……有的二十到三十丝

yuxin · 发表于 2015-12-26 20:27:40

金相图……目前我们厂没有这种设备，要去送去别的地方检验，要晚几天

qibao9891 · 发表于 2015-12-26 21:33:09

组织应力裂纹。
可能是碳势调错了。
碳势应确定保证0.7以上。

yuxin · 发表于 2015-12-27 08:17:44

0.65碳势出油后硬度在58-61度

qibao9891 · 发表于 2015-12-27 09:37:10

0.65碳势做出来，表面还是拉应力。仍然有开裂可能。

吉祥如意 · 发表于 2015-12-27 09:41:55

qibao9891 发表于 2015-12-27 09:37
0.65碳势做出来，表面还是拉应力。仍然有开裂可能。

可以初步判断为：淬火裂纹。

如何解决，仍需进一步的检验？

qibao9891 · 发表于 2015-12-27 10:02:36

吉祥如意发表于 2015-12-27 09:41
可以初步判断为：淬火裂纹。
如何解决，仍需进一步的检验？

进一步检验很有必要。
先改了碳势再说，缺点少一项是一项。

吉祥如意 · 发表于 2015-12-27 10:16:07

qibao9891 发表于 2015-12-27 10:02
进一步检验很有必要。
先改了碳势再说，缺点少一项是一项。

矫枉过正，除碳势提高外，3-5区的温度是否需降低些？

qibao9891 · 发表于 2015-12-27 10:48:16

吉祥如意发表于 2015-12-27 10:16
矫枉过正，除碳势提高外，3-5区的温度是否需降低些？

要调的话，料厚、时间、温度可能都要调。
碳势只是标，不是本，或许标都不算。有点像45钢渗碳淬油防裂——胡弄。
几句话很难都说清，您也知道的。

吉祥如意 · 发表于 2015-12-27 10:50:04

qibao9891 发表于 2015-12-27 10:48
要调的话，料厚、时间、温度可能都要调。
碳势只是标，不是本，或许标都不算。有点像45钢渗碳淬油防裂— ...

咱们也只能是给个思路而已。

宝刀 · 发表于 2015-12-27 14:33:06

都不是最终解决方案，有了这次还有下次

大浪淘沙 · 发表于 2015-12-27 14:52:04

这种材料只要脱碳，开裂是常态，不开裂是侥幸，正确的做法是设备坏了后，碳势提高到0.8-1.0，淬火后，立即高温回火

大浪淘沙 · 发表于 2015-12-27 14:53:18

当时我在广东一个厂家做这种材料的批咀，开辟了这种材料的返工工艺，连台湾老板都过来看

大浪淘沙 · 发表于 2015-12-27 14:54:31

95%开裂是从打字面裂的

yuxin · 发表于 2015-12-28 09:21:17

大浪淘沙发表于 2015-12-27 14:54
95%开裂是从打字面裂的

是的，大部分是打字面开裂！后来把三到五区的温度降到850 850 840 淬火硬度也下来的56——59 按照您的说法淬火后立即高温回火温度大概要设定到多少？？？客户要求很严58——60

正信热处理 · 发表于 2015-12-28 10:18:31

这个批头是40Cr还是9CrSi？
建议返修前加一道去应力退火试试，前者还好如果是后者直接返修开裂机率很大。

aaron01 · 发表于 2015-12-28 10:54:21

明显的淬火裂纹，裂纹源如图所示出现在缺口的应力集中区，
S2 批头.jpg

出现大比例开裂的原因：
1，零件本身设计就存在应力集中点，选材又是淬透性较好的材料，淬火时容易在表面形成拉应力，开裂倾向本来就不小；
2，多次淬火，且返工前未进行退火处理，使得开裂倾向进一步加大；
3，网带炉（猜测）淬火，淬火浸油时间太长，无法实现先油冷后空冷的两段式冷却方法，出油时零件心部已经完成马氏体转变，表面拉应力形成并在缺口处应力集中，造成开裂。

改善方法是，
1，机加工可尽量加大那个倒角的R，降低开裂倾向；
2，降低奥氏体化温度，因为零件设计有应力集中问题，所以适当降低奥氏体化温度，起到细晶强化。
3，降低淬火温度，前面几区奥氏体化后，最后一个区可把温度降低到800C左右进行淬火，相当于做预冷，降低淬火应力。以上3条主要针对正常零件淬火。
4，如果以后需要再次淬火返工，返工前最好先做个600C退火，去除应力，并将马氏体组织转变成高温回火的平衡组织比较好，可避免组织遗传。

yuxin · 发表于 2015-12-28 12:21:08

aaron01 发表于 2015-12-28 10:54
明显的淬火裂纹，裂纹源如图所示出现在缺口的应力集中区，

出现大比例开裂的原因：

多谢指点，唉，小厂检验手段有限，做不好，连分析原因都难！到头来老板还会说这师傅不行，小厂难做啊！有些事解释不清楚

yuxin · 发表于 2015-12-28 12:24:05

正信热处理发表于 2015-12-28 10:18
这个批头是40Cr还是9CrSi？
建议返修前加一道去应力退火试试，前者还好如果是后者直接返修开裂机率很大。 ...

客户送来的单子上是S2材料！40Cr的也有，并且还算正常，要求50-53度！

yuxin · 发表于 2015-12-28 12:33:01

正信热处理发表于 2015-12-28 10:18
这个批头是40Cr还是9CrSi？
建议返修前加一道去应力退火试试，前者还好如果是后者直接返修开裂机率很大。 ...

去应力退火要氮气保护，目前本厂无此设备，简单来说就是一锤子的事情，做好就做好了，做不好就只能赔钱了！自身经验不足也是很重要

宝刀 · 发表于 2015-12-28 14:42:12

老板也没错，换了材料谁都能做永不出问题为啥非找他，那样只能拼价格了

大浪淘沙 · 发表于 2015-12-29 20:25:02

做批咀的材料有三种，6150,8660，S2，同是P2批咀，扭力要求不一样，S2扭力大于等于173,8660要求140，6150要求100以上，断口要齐整，裂纹源肯定是在打字处，因为有些裂纹没有裂到缺口处

大浪淘沙 · 发表于 2015-12-29 20:38:08

根据你的这个工艺，断口可能不好，扭力可能偏低

搬运工 · 发表于 2015-12-29 23:12:17

楼主的问题是下次再遇到停电咋整？
也就是说正常情况下不会有问题。

以前楼主公司是如何做返工件的呢/

落水残阳 · 发表于 2015-12-30 08:29:46

建议
1、用锤子把开裂零件砸开，看断口，寻找裂纹源位置。如果裂纹源在缺口，忽略第二条；如果在字上，按第2条；
2、前面有4个缺口，后面有6个面。楼主下次打字的时候，找一个没有缺口的面打字。
3、
横向切断，检测心部硬度与组织，如果淬透，硬度与表面一致，可考虑换个淬透性差点的材料。尽量避开材料的危险尺寸。

yuxin · 发表于 2015-12-31 09:03:12

搬运工发表于 2015-12-29 23:12
楼主的问题是下次再遇到停电咋整？
也就是说正常情况下不会有问题。

以前做过S2材料的内六角没有出现这类问题，批头是最近的客户，正常情况下客户的材料也不是很稳定，有时候不用补碳也能淬起来有时候脱碳很严重

yuxin · 发表于 2015-12-31 09:05:01

大浪淘沙发表于 2015-12-29 20:25
做批咀的材料有三种，6150,8660，S2，同是P2批咀，扭力要求不一样，S2扭力大于等于173,8660要求140，6150要 ...

还有一种材料叫法 9255 其实跟6150成分差不多

yuxin · 发表于 2015-12-31 09:06:00

宝刀发表于 2015-12-28 14:42
老板也没错，换了材料谁都能做永不出问题为啥非找他，那样只能拼价格了

是的，加工费便宜的很

yuxin · 发表于 2015-12-31 09:10:44

落水残阳发表于 2015-12-30 08:29
建议
1、用锤子把开裂零件砸开，看断口，寻找裂纹源位置。如果裂纹源在缺口，忽略第二条；如果在字上，按第 ...

嗯，准备去做一次彻底的检验，花钱买经验

宝刀 · 发表于 2015-12-31 09:38:05

yuxin 发表于 2015-12-31 09:06
是的，加工费便宜的很

一公斤不过3块左右加工费，每种问题产品都从化验，组织分析开始，即便搞明白了，若来料内含量有微变产生问题，难道都如此再做一遍？试想非高精端产品，那个小老板愿承担如此成本

宝刀 · 发表于 2015-12-31 09:50:24

所以材料，工艺可能问题都不大，或许只要加点专业想象力问题都能解决

大浪淘沙 · 发表于 2015-12-31 09:55:37

宝刀发表于 2015-12-31 09:38
一公斤不过3块左右加工费，每种问题产品都从化验，组织分析开始，即便搞明白了，若来料内含量有微变产生 ...

这个加工费恐怕没有这么高，有个1.5元已经不错了，但赔钱却是很贵啊！一般按多少钱一个

qibao9891 · 发表于 2015-12-31 10:15:01

本帖最后由 qibao9891 于 2015-12-31 10:18 编辑

花钱只能买这次的教训，买不来下次的教训。
要避免出现下次，还要从许多问题上彻底改变。包括但不仅限于专业知识、技能、管理策略、规章制度、营销策略……
所以不赞成将此问题看作一个简单的工艺问题，那样只能头疼医头，脚痛医脚。而应看作是一个系统问题，一个体系问题综合处理。

正信热处理 · 发表于 2016-1-15 10:27:49

大浪淘沙发表于 2015-12-31 09:55
这个加工费恐怕没有这么高，有个1.5元已经不错了，但赔钱却是很贵啊！一般按多少钱一个 ...

没接触过这个材料，按这个材料的的碳当量应该可以淬到HRC62-65，为何淬火硬度只有58-60HRC呢？
欠热？脱碳？大师你们正常淬硬在多少？

大浪淘沙 · 发表于 2016-1-15 14:20:26

正信热处理发表于 2016-1-15 10:27
没接触过这个材料，按这个材料的的碳当量应该可以淬到HRC62-65，为何淬火硬度只有58-60HRC呢？
欠热？脱 ...

正常硬度60-62HRC，180回火后自然到58-60HRC

正信热处理 · 发表于 2016-1-15 16:46:36

大浪淘沙发表于 2016-1-15 14:20
正常硬度60-62HRC，180回火后自然到58-60HRC

淬火温度你推荐多少？温度过低合金元素溶入不足，过高产生大量的残奥都会影响冲击韧性。你们淬火硬度一般在多少？

大浪淘沙 · 发表于 2016-1-15 16:48:14

淬火硬度60-62HRC

sheyingyong · 发表于 2016-9-13 13:43:20

碳势太高了，所以批头表面碳浓度太高

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