中间轴的中心横向裂纹怎么解决

       (一)缺陷分析

       1.断口检査

       沿缺陷所在部位锯开,裂纹轴向延伸不长,径向分布范围较广,最大达60mm。裂纹呈扁平的圆形或椭圆形。裂纹由心部向外扩展,且呈网络状。金属断裂前发生了较大的塑性变形。

       2.硫印和低倍检查 (J)硫印

       缺陷处的试样心部有硫的富集,其位置与点状液析相对应,而且富集在等轴晶界处。

       (2)低倍组织

       低倍检查发现,中心疏松3-4级,一般疏松3级,点状液析2级

       L高倍检查

       裂纹部位的组织,其特征如下:

       1)裂纹沿晶界扩展,品粒被拉长。

       2)ft有品间孔洞,许多显微裂纹便起源于这些显微孔洞

       3)裂口附近有很多品间裂纹。

       裂纹部位的夹杂物分布和枝晶偏析情况如下:

       1)夹杂物连续分布于晶界上(厚膜状)

       2)夹杂物断续分布于晶界上

       3)夹杂物呈堆积状分布于晶界上

       4)裂纹起源于大块夹杂物

       5)枝晶偏析处的裂纹形态


长轴锻件


       由上述检査来看,钢水凝固时在晶界上存在着晶间孔洞以及富集着大量的气体和夹杂, 存在着硫化物夹杂形成的间隙厚膜和严重的枝晶偏析。这些缺陷大大降低了钢锭心部的金属强度和热加工时的变形能力,并且也是裂纹的发源地。

       从裂纹沿晶界断裂的特征和金属发生断裂前已产生了很大的塑性变形来看,裂纹并非产生于低温,而是产生在高温,并且是在轴向拉应力的作用下产生的。

       经了解,该中间轴的原坯料为钢锭,锻前加热采用r怏速加热K艺,锻造加工时采用了较小的进料比锻造成形。由此可见,该件轴向拉应力的产生主要有两方面原因:其一,来自冷锭高温装炉、怏速加热产生的热应力。据资料介绍,这样大的冷钢锭于900t以上装炉时所形成的热应力,将使钢锭心部产生很大的轴向拉

应力,其最大值可达7TOMPa左右。因此,在这样大的拉应力作用下,在钢锭心部某些缺陷处产生应力集中

,很容易产生微裂,而后长大成裂纹,进而造成开裂现象。其一,来自于钢锭的锻造3由于3t锤的捶击力量

不够,钢锭中心锻不透,加之送进量小,致使产生轴向拉应力,结果使裂纹进一步扩大而拉开成较大的空洞。

       (二)防止对策

       1)严格控制钢锭的冶炼和浇注质量;

       2)不允许冷锭在高温装炉,而应在炉前预热,其预热时间不少:P6h。随后严格按照加热制度 进行加热。始锻温度控制在1180-1200t:,终锻温度应不低于80,锻后要及时放入热砂坑缓冷。锻件入坑时表面温度应不低于500:,坑温应不低于300,缓冷时间为24-36h;

       3)釆用小钢锭锻大轴,增加锻透性。另外,在操作上增大送进,防止产生轴向拉应力;

       4)钢锭开坏采用拔长一打大扁方一打打八方—滚圆的锻造方式,这有利于避免产生中心横向裂纹。



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