QT400-18材料——蜗轮装配后发现裂纹

伊娃

材料：QT400-18    状态：铸造后未经过任何热处理，只有机械加工      表面硬度137--142HB
1.实物裂纹图片

2.金相照片



客户在装配后发现裂纹，不知道这是什么问题造成？
1、材料问题
2、装配问题
3、设计问题

装配孔与蜗轮齿根距离1.5mm（见金相照片第一张）

雨霖铃

石墨球化很差呀。球化级别6级了。

txljh8

1.材料达不到QT400-18牌号 ，但也有蜗轮设计为灰铁的。   
2.不知道使用条件，所以不能说有设计问题。
3.装配问题只有查看实物、了解装配情况。

伊娃

txljh8 发表于 2011-12-3 20:23
1.材料达不到QT400-18牌号 ，但也有蜗轮设计为灰铁的。   
2.不知道使用条件，所以不能说有设计问题。
3. ...

专家只看图片后就说材料达不到QT400-18牌号，会不会看错了呢？依据何在？分享你的理由，谢谢！
但可以确定的一点是浇注时间过长，石墨已经衰退；
实物图第四张的孔，孔在加工后的精度为Ra0.6um,  但你看到的实物图第四张的孔已经被拉毛了。

txljh8

按照图纸要求在规定部位取样做金相、机械性能试验看看很容易的。
[讨论] 某公司的QT400-18的金相，求分析 ：某公司送来两只QT400-18的拉伸试样，我们做出来强度只有120MPa，延伸率基本没有，硬度130~140，后来我们做了金相发现球化率很差，。。。
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=87184

伊娃

txljh8 发表于 2011-12-3 20:41
按照图纸要求在规定部位取样做金相、机械性能试验看看很容易的。

图纸只有硬度要求，其余均是尺寸和精度要求。那您看我的取样合适吗？整个产品并未肥大的现象，我这就是纵向取样啊！
HB硬度检测5件，均合格！（要求130--180HB）
能不能说说第一点材料达不到QT400-18牌号，那里看出呢？

伊娃

txljh8 发表于 2011-12-3 20:41
按照图纸要求在规定部位取样做金相、机械性能试验看看很容易的。
[讨论] 某公司的QT400-18的金相，求分析  ...

http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=87184
他这是拉伸试样啊，我们这是蜗轮，如何做拉伸测试？

txljh8

沿涡轮齿纵向取样或现有工件“肥大”部位足以取样就行。

申兴一

我感觉该产品还是材料有问题。是铸造后未经过任何热处理，心部应力释放造成开裂的。

孤鸿踏雪

伊娃 发表于 2011-12-3 20:36
专家只看图片后就说材料达不到QT400-18牌号，会不会看错了呢？依据何在？分享你的理由，谢谢！
但可以 ...

个人愚见：
    能否达到QT400—18的标准，可以随炉做拉伸试棒进行拉伸试验。
    至于裂纹问题，可能与铸件出箱太早冷却过快及是否进行去应力退火有关。

我心飞翔eric

球化很差，石墨以片状为主了。珠光体的含量可以到15%，并且分布不均匀。这种组织取本体试样的话，强度不会超过360MPa.

ZX771

伊娃 发表于 2011-12-3 20:48
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=87184
他这是拉伸试样啊，我们这是蜗轮，如何做 ...

我认为铸铁蜗轮孔边沿开裂是零件结构缺陷和材料缺陷相加的结果：
1.销孔位置距齿根太近，材料最薄处1.5mm属设计考虑不周，该部位没有留下足够的截面抵挡在此集中的应力。
2.以QT400-18 材料要求查看金相组织石墨形态是不合格的，为数不少的蠕虫状、片状石墨削弱了基体连续性，强度、塑性均下降，QT400-18主要基体组织为铁素体，硬度125~175HBW；如果石墨做成了片状、基体又是铁素体的话即便硬度在125~175HBW范围，强度也不会超过HT150，这点不用拉伸实验就完全可以判断到的。

解决办法是，对这种结构设计认可就严格做好材料制造工艺控制；对材料现状认可就把这个唯一出问题的地方从设计上改了。双管齐下最好。
   还可以调查孔的精加工尺寸是否不到位，存在销与孔之间过盈量太大的影响因素。

不得了

1.铸造应力
2.组织不良

r_lyy

我觉得球化不好是主要原因，这样强度不会达到要求的，使用中出现裂纹也就正常了！

ccfx99

ZX771回答很准确、很全面。该件应该是在装配时开裂，开裂的原因就像ZX771分析的那样。
不过，个人觉得你首先要保证材料合格，你们这个材料的球化率太差，延伸率远远达不到你的要求，因此无论从哪个角度判断，材料是第一原因。

竹林风

球化级别都到6级了，这样的材料连灰铁也不如，另外QT400应该是要求铁素体基体的

qibao9891

1、材料问题。这点前面已经说了很多了，不多说。有问题是确定的。

2、装配问题。就目前楼主提供的照片来看，看不出装配问题。
虽然楼主也指出“孔已经被拉毛了”，表明曾有一过盈配合的销轴类工件装在这个孔里，因此有“撑裂”的可能。
在这里科普一下，这种情况下的最大应力是孔内表面的拉应力，裂纹应该起源于孔的内表面，而不是外面。
所以即使是装配造成开裂，也是别的什么原因，不是被销（轴）撑裂。尽管这样说很合楼主心意，但会让真凶逍遥法外。

3、设计问题。最大的嫌疑犯。
1.5的确不厚，但并不能就此说设计有问题。只是这方面的嫌疑最大。


试想一个铁素体基的铸铁蜗轮，铸造后能冷多快？
铁素体基的通常要退火才能得到，正火就会是珠光体基的。这说明冷速很慢。至少是高温区很慢。
再想低温区冷速快，会积累怎样的应力？这个都知道，表面压应力，而且不会很大。
显然压应力不会导致这样的裂纹。

这样问题就会渐渐明晰起来---不是撑裂--不是铸冷应力释放---那是什么？
猜两个可能：
1.材料有问题的基础上，加机械加工应力，加装配震动导致开裂。
2.材料有问题的基础上，加机械加工应力，加局部设计过薄缺陷，加装配后试机应力导致开裂。

xiaochuan000123

球化很差，金相都没有腐蚀啊。建议腐蚀后再看

Campbell

组织不良.组织应力与加工应力叠加，应力集中所影起裂纹

bbee

材料太差了，不达标