回转支承齿淬后滚道出现裂纹

sbm197873 · 发表于 2013-3-27 13:24:48

本帖最后由 sbm197873 于 2013-3-27 13:26 编辑

现有回转支承外圈50MN调质预处理现滚道淬火（未发现裂纹）-滚齿-外协齿淬，齿淬后发现滚道出现大量放射状的裂纹。齿淬尺寸内缩会导致这种大批量性的裂纹？还是其他原因？

搬运工 · 发表于 2013-3-27 14:48:48

问题应尽量交代清楚，何种毛坯、零件加工路线、尺寸、以前出现否等等一些。。。之后还有金相组织等。。。

吉祥如意 · 发表于 2013-3-27 14:59:33

搬运工发表于 2013-3-27 14:48

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问题应尽量交代清楚，何种毛坯、零件加工路线、尺寸、以前出现否等等一些。。。之后还有金相组织等。。。 ...

同意高工的看法。另外，宏观裂纹分布情况的图片也是必不可少的。

tom · 发表于 2013-3-27 15:01:39

我是来看热闹的

材质，锻造，锻后热处理（正火），预处理（调质），滚道淬火及淬火后回火情况，这些因素哪个环节出差错了呢？
楼主说的内缩造成挤压裂纹，不知有多大可能性。

吉祥如意 · 发表于 2013-3-27 15:24:33

放大镜都用上了。还是没确定裂纹在哪里？

sbm197873 · 发表于 2013-3-27 16:52:56

吉祥如意发表于 2013-3-27 15:24

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放大镜都用上了。还是没确定裂纹在哪里？

明天上裂纹分布图

sbm197873 · 发表于 2013-3-27 20:02:38

搬运工发表于 2013-3-27 14:48

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问题应尽量交代清楚，何种毛坯、零件加工路线、尺寸、以前出现否等等一些。。。之后还有金相组织等。。。 ...

高工：50MN材料环锻件-正火-粗车-调质-半精车-滚道感应淬火-滚齿-齿面一发法淬火。从质量部得到的信息是外协齿淬前滚道无裂纹（个人怀疑），我怀疑是滚道淬火裂纹，更怀疑锻件未正火。目前工件正在线切割做样中，后续会上图。

龟山淬火 · 发表于 2013-3-27 20:09:29

问题可能出在淬齿上

sbm197873 · 发表于 2013-3-27 20:17:05

龟山淬火发表于 2013-3-27 20:09

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问题可能出在淬齿上

可能原因：1.齿淬尺寸收缩，导致淬硬的滚道受力开裂？2.是否是齿淬透热到滚道上，导致滚道快速加热？滚道裂纹的形态很恐怖，布满了辐射状裂纹（就是相横切裂纹，所有裂纹指向套圈中心点），与以往出现的裂纹完全不同。请老大指点迷津，头脑风暴也行！

sbm197873 · 发表于 2013-3-27 20:19:37

本帖最后由 sbm197873 于 2013-3-27 20:23 编辑

补充一句：外协齿淬功率不够，采用低功率长时间加热。裂纹方向见图中红线，滚道两侧都有

搬运工 · 发表于 2013-3-27 20:34:08

sbm197873 发表于 2013-3-27 20:02

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高工：50MN材料环锻件-正火-粗车-调质-半精车-滚道感应淬火-滚齿-齿面一发法淬火。从质量部得到的信息是 ...

你说的这些原因再加上表面淬火时施加给内滚道的拉应力，会有这种形式的裂纹产生。
我同意龟山的意见，表面淬火环节控制好了亦可避免此类裂纹。

sbm197873 · 发表于 2013-3-27 21:01:14

搬运工发表于 2013-3-27 20:34

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你说的这些原因再加上表面淬火时施加给内滚道的拉应力，会有这种形式的裂纹产生。
我同意龟山的意见，表 ...

30只工件光材料费就3万块啊，感谢各位多支招。我车间不能背黑锅啊！

搬运工 · 发表于 2013-3-27 21:25:55

sbm197873 发表于 2013-3-27 21:01

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30只工件光材料费就3万块啊，感谢各位多支招。我车间不能背黑锅啊！

我们是真的遇到过表面淬火工艺不适当造成的开裂现象。
我的一个朋友前一段时间也说过表面淬火裂纹的事，外表面自己做的，未发现裂纹，之后外协作内孔淬火，结果外表面发现有裂纹。之后朋友去现场处理，目前解决了。但具体原因他没有细说，我给的分析是工艺问题。。。

吉祥如意 · 发表于 2013-3-27 21:30:06

搬运工发表于 2013-3-27 20:34

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你说的这些原因再加上表面淬火时施加给内滚道的拉应力，会有这种形式的裂纹产生。
我同意龟山的意见，表 ...

为什么出现在滚道孤面部位（因为此处导热最快）？
从端面加热的发蓝色分析，淬硬层几乎过半（壁厚）。
滚道在先进行过淬火处理。所以必然在此处首先出现裂纹。
你觉得如何？

搬运工 · 发表于 2013-3-27 21:41:55

吉祥如意发表于 2013-3-27 21:30

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为什么出现在滚道孤面部位（因为此处导热最快）？
从端面加热的发蓝色分析，淬硬层几乎过半（壁厚）。
滚 ...

外表面淬火加热与组织转变给内表面施加的均是拉应力，如果加热速度过快、加热层过深、这种应力特别大。
我们在做小齿圈轮齿表面淬火时，遇到过因这样的原因导致幅板开裂的。
他这个情况感应器及工艺是可以调整的。。

sbm197873 · 发表于 2013-3-29 21:08:27

今天将内滚道切块做了一下分析：滚道内的裂纹一条线无分叉（不像典型的淬火裂纹），裂纹在硬化层结束处终止。这批开裂件用电镜扫描断口能否仲裁（究竟是滚道淬火开裂还是受拉力开裂）？这次批量事故估计会促进公司买齿淬机的决心

搬运工 · 发表于 2013-3-29 21:51:13

裂纹在硬化层结束处终止正可反映是淬齿时施加给内滚道的拉应力引起的裂纹。
真要想弄清楚原因，可比较淬齿与没淬齿的内应力状态及大小。。。
一般没这个条件。。。。

sbm197873 · 发表于 2013-3-29 21:53:41

搬运工发表于 2013-3-27 21:25

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我们是真的遇到过表面淬火工艺不适当造成的开裂现象。
我的一个朋友前一段时间也说过表面淬火裂纹的事， ...

是否是内孔加热涨大导致表面受拉？

sbm197873 · 发表于 2013-3-29 21:58:10

搬运工发表于 2013-3-29 21:51

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裂纹在硬化层结束处终止正可反映是淬齿时施加给内滚道的拉应力引起的裂纹。
真要想弄清楚原因，可比较淬齿 ...

这批活总得有人买单的，我的思路：
委外1.扫描断口看断口性质，如果不是沿晶开裂就和滚道淬火没关系2.内滚道做应力测试，如是拉应力也和滚道淬火无关。

搬运工 · 发表于 2013-3-29 22:07:13

sbm197873 发表于 2013-3-29 21:53

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是否是内孔加热涨大导致表面受拉？

外齿加热及外齿淬火时发生的体积膨胀，施加给内孔淬硬部分的是拉应力，内孔淬硬部分强度虽高，但塑性相对较差，易裂，而内孔非淬硬部分则有相对较好的塑性，应力可通过塑性变形而释放。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-3-30 12:44:42

本帖最后由 Wangqinghua196 于 2013-3-30 12:56 编辑

sbm197873 发表于 2013-3-29 21:58

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这批活总得有人买单的，我的思路：
委外1.扫描断口看断口性质，如果不是沿晶开裂就和滚道淬火没关系2.内 ...

用“如果不是沿晶开裂就和滚道淬火没关系”来推论，热处理要吃亏的，也不是充分必要条件。

搬运工 · 发表于 2013-3-30 14:15:40

sbm197873 发表于 2013-3-29 21:58

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这批活总得有人买单的，我的思路：
委外1.扫描断口看断口性质，如果不是沿晶开裂就和滚道淬火没关系2.内 ...

买单是吧？
买单也要把事情弄清楚。
直到目前，裂纹形成原因不得而知。
裂纹形成与裂纹处脆性及内应力有关。
脆性怎么产生的？内应力怎么产生的？
先看看断口形貌，看看金相组织。一步步来。。。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-3-30 15:55:14

搬运工发表于 2013-3-30 14:15

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买单是吧？
买单也要把事情弄清楚。
直到目前，裂纹形成原因不得而知。

如果大家都不是搞热处理的，搞热处理的人属于少数的话，要说服领导，不要去讲理论或道理，只好采用模拟试验，就是再干几件来跟踪看看到底在哪个环节之后出现裂纹，要事实说给领导以及那些不是热处理的人看。

吉祥如意 · 发表于 2013-3-30 17:47:35

Wangqinghua196 发表于 2013-3-30 15:55

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如果大家都不是搞热处理的，搞热处理的人属于少数的话，要说服领导，不要去讲理论或道理，只好采用模拟 ...

他这个例子可能性难度太大。
1.可能模拟不出来，说明不了问题；
2.成本太高，别人很容易拒绝。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-3-30 21:53:29

根据我的推断：每件工件沟槽内的裂纹个数在27条。这个推断是否正确？

sbm197873 · 发表于 2013-3-30 22:37:56

Wangqinghua196 发表于 2013-3-30 21:53

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根据我的推断：每件工件沟槽内的裂纹个数在27条。这个推断是否正确？

真有点神了，数量多的差不多。数量少的就3~4条。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-3-30 23:09:46

sbm197873 发表于 2013-3-30 22:37

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真有点神了，数量多的差不多。数量少的就3~4条。

数量少的就3~4条是：淬火指标没有达到要求。

搬运工 · 发表于 2013-3-30 23:38:18

Wangqinghua196 发表于 2013-3-30 23:09

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数量少的就3~4条是：淬火指标没有达到要求。

这个零件的尺寸、热处理工艺、调质硬度均未作交代。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-3-31 00:32:57

本帖最后由 Wangqinghua196 于 2013-3-31 00:36 编辑

sbm197873 发表于 2013-3-30 22:37

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真有点神了，数量多的差不多。数量少的就3~4条。

继续八卦：裂纹条数在16条左右的工件约有17件左右。或则说，开裂裂纹条数相近的工件约有17件左右。

伯龙马 · 发表于 2013-3-31 05:39:06

sbm197873 发表于 2013-3-27 20:17

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可能原因：1.齿淬尺寸收缩，导致淬硬的滚道受力开裂？2.是否是齿淬透热到滚道上，导致滚道快速加热？滚道 ...

您分析的可能原因：1.齿淬尺寸收缩，导致淬硬的滚道受力开裂……
您所说的“齿淬尺寸收缩”，是外径收缩还是内径收缩？

sbm197873 · 发表于 2013-3-31 08:47:07

Wangqinghua196 发表于 2013-3-31 00:32

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继续八卦：裂纹条数在16条左右的工件约有17件左右。或则说，开裂裂纹条数相近的工件约有17件左右。 ...

明天上班统计一下开裂情况。明天上传我那拿不出手的分析报告，里面有具体材料和调质质量情况。

sbm197873 · 发表于 2013-3-31 08:56:08

伯龙马发表于 2013-3-31 05:39

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您分析的可能原因：1.齿淬尺寸收缩，导致淬硬的滚道受力开裂……
您所说的“齿淬尺寸收缩”， ...

现在得增加一项可能原因:齿淬加热整体膨胀。齿淬后外径尺寸收缩，内孔明天要质量部提供内孔尺寸报告。

伯龙马 · 发表于 2013-4-1 05:15:07

sbm197873 发表于 2013-3-31 08:56

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现在得增加一项可能原因:齿淬加热整体膨胀。齿淬后外径尺寸收缩，内孔明天要质量部提供内孔尺寸报告。 ...

我的估计：内孔有所胀大，看看胀大多少？

落水残阳 · 发表于 2013-4-1 13:01:43

齿淬前滚道有100%探伤么？这个裂纹我也遇到过，淬完就裂成这个样子了。回转支承环宽与热处理热影响区相比并不小，齿淬导致滚道开裂，可能性大么？扫描电镜分析也未必就有什么结果的。估计还是和淬火裂纹差不多。

sbm197873 · 发表于 2013-4-1 14:32:18

本帖最后由 sbm197873 于 2013-4-1 19:50 编辑

硬件条件和本人水平非常有限，所有检测都是到朋友处进行，请大家指点！

sbm197873 · 发表于 2013-4-1 14:37:27

落水残阳发表于 2013-4-1 13:01

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齿淬前滚道有100%探伤么？这个裂纹我也遇到过，淬完就裂成这个样子了。回转支承环宽与热处理热影响区相比并 ...

哪有探伤，不过我已建议买荧光磁粉探伤设备了。仲裁是由我们质量部搞的，我只不过想多搞点（学点），保护自我的前提下更不想得罪人，大家就看看，多指导我一下。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-4-1 18:01:10

落水残阳发表于 2013-4-1 13:01

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齿淬前滚道有100%探伤么？这个裂纹我也遇到过，淬完就裂成这个样子了。回转支承环宽与热处理热影响区相比并 ...

扫描电镜分析也未必就有什么结果的。——赞成这个看法。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-4-1 18:02:47

本帖最后由 Wangqinghua196 于 2013-4-1 18:12 编辑

sbm197873 发表于 2013-4-1 14:37

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哪有探伤，不过我已建议买荧光磁粉探伤设备了。仲裁是由我们质量部搞的，我只不过想多搞点（学点），保护 ...

恕我直言，在此我就这直接说了：孙工到底希望责任在哪里比较妥当呢？
你分析的两点：“分析：1.裂纹出现的可能工序：①公司内部滚道淬火②外协齿淬加热和组织转变（淬火）过程中在内滚道产生拉应力，齿淬加热深度越深该现象更严重。 ” 可以说完全正确，但是终究责任人是谁或哪个部门没有办法断定！
从科学发展观看这个问题，其实这个责任严格说来，大家都没有责任。是中国教育的失误.............

sbm197873 · 发表于 2013-4-1 18:53:30

Wangqinghua196 发表于 2013-4-1 18:02

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恕我直言，在此我就这直接说了：孙工到底希望责任在哪里比较妥当呢？
你分析的两点：“分析： ...

我不是仲裁部门，仲裁部门是质量部（但我们厂质量部没能力分析，甚至连金相咋看都不清楚），啥部门责任由他们自己分析，该分析报告只从一个侧面说明不是我车间产生的滚道淬火开裂。如果我明说是哪个部门的原因：1.别人会误解我狡辩2.得罪了我厂一部分人员。没办法人在屋檐下，4年前我也曾今底气十足和我们老板的儿子说过：“这就是科学”

Wangqinghua196 · 发表于 2013-4-1 19:40:05

sbm197873 发表于 2013-4-1 18:53

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我不是仲裁部门，仲裁部门是质量部（但我们厂质量部没能力分析，甚至连金相咋看都不清楚），啥部门责任由 ...

该分析报告只从一个侧面说明不是我车间产生的滚道淬火开裂。——可以说，能达到这个目的。

落水残阳 · 发表于 2013-4-1 19:57:05

sbm197873 发表于 2013-4-1 14:37

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哪有探伤，不过我已建议买荧光磁粉探伤设备了。仲裁是由我们质量部搞的，我只不过想多搞点（学点），保护 ...

我这滚到淬火后是要百探的。如果有裂纹的东西拿出去淬齿，最后还是个废品，不值当。没有磁粉探伤设备的话，用渗透法做也可以的。

sbm197873 · 发表于 2013-4-1 20:07:51

落水残阳发表于 2013-4-1 19:57

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我这滚到淬火后是要百探的。如果有裂纹的东西拿出去淬齿，最后还是个废品，不值当。没有磁粉探伤设备的话 ...

还是得磁粉探伤，渗透探伤一个圈一瓶都不够。曾今我也想着改变提高现有企业这方面技术能力，但.......

追求卓越 · 发表于 2013-5-29 10:18:04

从图片中齿淬后的硬化层分布来看，回转支承在齿淬时的变形有两次：1、在加热时内孔、外圆是涨大的，涨大形成的拉应力造成早期淬火的内滚道淬硬层开裂；2、在外齿冷却时内孔收缩，但对已产生的裂纹起不了多大的作用。建议：1、换大功率设备或采用单齿逐个沿齿沟加热淬火（沿齿轮加热我未做过）；2、改变工艺过程，先淬外齿，再淬内滚道（内滚道的感应淬火应该是仿形连续加热的，时间短，热影响小）。

追求卓越 · 发表于 2013-5-29 10:23:27

落水残阳发表于 2013-4-1 19:57
我这滚到淬火后是要百探的。如果有裂纹的东西拿出去淬齿，最后还是个废品，不值当。没有磁粉探伤设备的话 ...

注意各工序的先后顺序

追求卓越 · 发表于 2013-5-29 10:26:45

Wangqinghua196 发表于 2013-3-30 23:09
数量少的就3~4条是：淬火指标没有达到要求。

依据什么得出这个结论？包括所说的裂纹数量27条？

追求卓越 · 发表于 2013-5-29 10:30:01

Wangqinghua196 发表于 2013-4-1 18:02
恕我直言，在此我就这直接说了：孙工到底希望责任在哪里比较妥当呢？
你分析的两点：“分析： ...

责任真不容易分清：工序排列是否有问题？外协厂家采用多大功率的设备、采用何种加热感应淬火方式有无规定，确认了没有？谁联系的外协厂家？但无论如何，外协厂家肯定是有责任的

追求卓越 · 发表于 2013-5-29 10:34:20

搬运工发表于 2013-3-30 23:38
这个零件的尺寸、热处理工艺、调质硬度均未作交代。

尺寸虽未交待，但从齿淬后的痕迹可判断出加热时间与厚度的配合不好，加热传导层太深。

sbm197873 · 发表于 2013-5-29 12:30:49

追求卓越发表于 2013-5-29 10:18
从图片中齿淬后的硬化层分布来看，回转支承在齿淬时的变形有两次：1、在加热时内孔、外圆是涨大的，涨大形 ...

“先淬外齿，再淬内滚道”存在如下问题：滚道淬火是连续扫描淬火，滚了齿没办法在机器上旋转。我们这工序流程是回转支承行业通用的流程。关键还是一发法机器功率不够惹的祸，不但开裂长时间加热还会引起滚道退火，700KW的机器几十秒刷的一下，滚道都不要辅助水冷。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-5-29 12:40:57

追求卓越发表于 2013-5-29 10:26
依据什么得出这个结论？包括所说的裂纹数量27条？

哈哈哈，孙工还没有去数一数实际数量呢。

追求卓越 · 发表于 2013-5-29 13:58:37

sbm197873 发表于 2013-5-29 12:30
“先淬外齿，再淬内滚道”存在如下问题：滚道淬火是连续扫描淬火，滚了齿没办法在机器上旋转。我们这工序 ...

那就是选择外协厂家错误了

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