汽车用轴表面平行于轴向的裂纹

fiona05311 · 发表于 2010-4-16 17:53:22

这个是汽车用零部件的轴，热处理工艺是920度渗碳220度淬火，
热后加工时在轴的表面发现平行于轴向的裂纹，
垂直轴向切开后镶样，腐蚀
照片1：是正常的心部组织

照片2：裂纹开始部位在心部（200X）

照片3：是照片2中裂纹根部那个突出来部分的照片（500X）

照片4：是裂纹边缘的照片

照片5：是裂纹试样照片

有以下问题请教：
1）照片3是什么组织，那些非常细小的颗粒在是什么？他们在裂纹边缘也分布着
2）照片4中，为什么裂纹边缘有大量的铁素体存在？黑线圈起来的短黑线是什么？
3）照片4中，裂纹表面的那一层类似氧化皮的东西是什么？
4）这种裂纹不良，应该归责与素材厂家还是锻造厂家？

谢谢专家们指教！

aaron01 · 发表于 2010-4-16 18:54:57

本帖最后由 aaron01 于 2010-4-16 18:56 编辑

图4中箭头区域是氧化皮，氧化皮内白色铁素体区是脱碳层，都是在锻造和随后正火过程中出现的，热处理前就有了。至于是钢材问题还是锻造问题，我觉得不大好判断，我比较倾向是锻造过程产生的。

MYG · 发表于 2010-4-16 19:38:57

铸坯存在浇注缺陷的可能性为大。

余晖 · 发表于 2010-4-16 19:48:03

裂纹边缘明显脱碳，应是淬火前就有了，脱碳我认为在锻造时加热造成的，你用的是汽车零部件轴应是中低碳低合金钢，这种钢加热一般不会造成造成裂纹，所以我认为应该是锻造前有微裂了，在锻造加热后，锻造过程不因该有会脱碳这么多。

盛丽丽 · 发表于 2010-4-16 20:46:34

裂纹应该在锻造前就已经存在，看一下以前我们以前产品出现的裂纹，是否相像？因批量大，出现裂纹后，找来锻造厂，原材料厂共同分析，最终确认是原材料问题。

盛丽丽 · 发表于 2010-4-16 20:47:21

裂纹应该在锻造前就已经存在，看一下以前我们以前产品出现的裂纹，是否相像？因批量大，出现裂纹后，找来锻造厂，原材料厂共同分析，最终确认是原材料问题。

盛丽丽 · 发表于 2010-4-16 20:53:45

本帖最后由盛丽丽于 2010-4-16 20:58 编辑

裂纹锻造前应已存在，看一眼我们处理的产品，是否有点相像？因当时裂纹产品批量大，故找来锻造厂，原材料厂分析原因，最后结论裂纹锻造前已存在。不太会编辑，请斑竹给多余的删除一下。

一条路 · 发表于 2010-4-16 20:57:10

回复 6# 盛丽丽

建议有光谱仪可查一下裂纹起点处成份，没有可用显微维氏硬度计检测一下裂纹边缘的硬度，

fiona05311 · 发表于 2010-4-16 21:33:40

本帖最后由 fiona05311 于 2010-4-16 22:07 编辑

裂纹边缘白色区域硬度 HV 200
另外以前我看过脱碳的组织，都是白色网状的，没有这么大块的铁素体啊！！！！！！！！！！！！！！！！

紫丁香 · 发表于 2010-4-16 21:46:23

建议金相照片用黑白色比较清析，脱碳会比较直观。通过你的描述，裂纹边缘有明显的脱碳，说明裂纹在热处理之前就存在了，跟热处理无关。

fiona05311 · 发表于 2010-4-16 22:01:18

本帖最后由 fiona05311 于 2010-4-17 08:50 编辑

为什么会有氧化层呢
以下是未腐蚀的照片

aaron01 · 发表于 2010-4-16 22:19:08

回复 11# fiona05311

锻造和正火过程都是在无保护气氛的空气条件下进行的，在空气条件下900C以上的奥氏体化，自然会有严重的氧化现象。

fcjyiong · 发表于 2010-4-16 22:30:28

原材料脱不了干系。
传一些未腐蚀的图片

天天小非 · 发表于 2010-4-17 08:41:34

首先：您问的组织太细致了，仅仅根据图片我无法给你一个准确的答复，看看样品也许会得到答复。
其次，您的产品从裂纹出现方式来看不像是锻造裂纹，应该属于材料原因。但是两者完全判断清晰需要对产品进行多方面分析。
再次、无论是原材料裂纹或锻造裂纹，本身出现裂纹的过程均是在高温下产生，表面一般出现脱碳的几率比较大，感应加热要比火焰加热脱碳情况要少一些。
最后，至于您提到的黑色东西，有两种可能：第一加热过程产生了晶界氧化形成的屈氏体组织，；第二可能是加热过程出现的碳黑。

紫琅人 · 发表于 2010-4-17 15:54:41

根据楼主图片和描述原始材料引起的缺陷裂纹，有的黑色的情况像14楼说的那样状态，还需多方思考分析，基体渗碳淬火组织是可以的

888888 · 发表于 2010-4-17 16:30:23

是在材料浇铸过程中产生,由于杂质(或夹渣)在钢液凝固过程中被返圈到钢液中,被保留下来的缺陷在随后的锻造中裂纹扩展至表面,当在热加工(处理)时裂纹处发生氧化脱碳等.键头和圈处可能是渗碳造成的(碳的扩散).

yanglindun · 发表于 2010-4-19 11:10:18

裂纹两侧有氧化，

fiona05311 · 发表于 2010-5-10 19:26:34

这个拿到研究院做了失效分析了。结论是原材料制造过程中产生的裂纹。。
裂纹边上厚厚的一层是氧化物，尾部那些带状的小颗粒是也是氧化物

zhangyi · 发表于 2010-5-10 20:20:05

锻造缺陷，不是渗碳淬火过程造成的裂纹

fiona05311 · 发表于 2010-5-11 09:22:44

失效分析报告已经排除了，不是锻造裂纹。

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