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摘 要:某锻造厂生产的辊子产品,锻造后发现轴线方向尺寸弯曲超标,在校直过程中辊子横断,导致产品报废。辊子断裂方式为过应力脆断,材料试验分析结果表明,化学成份碳含量超标,锻件斑点状偏析超级。综合分析认为,系辊子材料本身存在缺陷,降低材料综合性能,导致校直过程中断裂。
关键词:校直;过应力脆断;碳含量超标;斑点状偏析
1.引言
太原某锻压公司生产的锻件辊子,主要生产工序为钢锭→锻件→锻后处理→检验(合格品入库,不合格品返修或报废)。编号为2012103A-2的辊子经检验发现轴线方向弯曲角度过大,属可返修锻件。在对其校直处理时,辊子横断,导致产品报废。
2.试验分析
2.1 宏观试验分析
辊子在位于变截面处横断,断口清洁、无油污。断裂为起源于圆周上一点,呈放射状或人字纹状快速横向脆断。锻件酸浸结果为:一般疏松2.5级,中心疏松1.0级,区域偏析1.0级,斑点状偏析2.5级。断口为:结晶状。试验结果表明,锻件斑点状偏析超级,不合格,断口属正常断口。
2.2 化学成分分析
,结果表明碳含量超标,属不合格。
2.3 微观试验分析
辊子锻件,纯净度按GB/T 10561-2005评定,A类硫化物>3.0e,严重超级,组织为铁素体+珠光体,属鍛后组织
3.讨论与分析
3.1 辊子化学成分碳含量超标,不符合45材质要求。锻件纯净度A类硫化物超级。不合格。硫化物超级形成原因系冶炼脱硫工艺过程不佳,或过高的锻件利用率,使锻件位于钢锭头/尾等区域,均有可能导致类似夹杂超级缺陷。斑点状偏析超级不合格,一般认为是由于钢锭结晶条件不良,钢液在结晶过程中冷却较慢产生成份偏析所致。辊子微观组织为铁素体+珠光体,属锻后组织。
3.2综合分析认为,辊子斑点状偏析超级,A类硫化物夹杂超级均严重破坏金属基体连续性,碳含量超标对材料脆性有增大作用,加之变截面处易产生应力集中,在校直过程中,一旦锻造应力超过材料在该温度下的破断极限,则迅速断裂。
4.结论
4.1 辊子化学成分不合格,碳含量超标。
4.2 辊子锻件纯净度不合格,斑点状偏析超级不合格。
4.3 辊子锻件组织属锻后组织。
4.4 辊子横断为校直过程中产生过应力所致。过应力主要系材料本身存在缺陷,降低材料综合性能所致。(作者单位:太原重工理化检定中心)
参考文献
[1] 大型铸锻件行业协会,大型铸锻件缺陷分析图谱编委会.大型铸锻件缺陷分析图谱[M].机械工业出版社.
[2] 张 栋,钟培道,陆春虎,雷祖圣.失效分析[M].国防工业出版社
[3] 李炯辉,林德成.金属材料金相谱[M].机械工业出版社.
关键词:校直;过应力脆断;碳含量超标;斑点状偏析
1.引言
太原某锻压公司生产的锻件辊子,主要生产工序为钢锭→锻件→锻后处理→检验(合格品入库,不合格品返修或报废)。编号为2012103A-2的辊子经检验发现轴线方向弯曲角度过大,属可返修锻件。在对其校直处理时,辊子横断,导致产品报废。
2.试验分析
2.1 宏观试验分析
辊子在位于变截面处横断,断口清洁、无油污。断裂为起源于圆周上一点,呈放射状或人字纹状快速横向脆断。锻件酸浸结果为:一般疏松2.5级,中心疏松1.0级,区域偏析1.0级,斑点状偏析2.5级。断口为:结晶状。试验结果表明,锻件斑点状偏析超级,不合格,断口属正常断口。
2.2 化学成分分析
,结果表明碳含量超标,属不合格。
2.3 微观试验分析
辊子锻件,纯净度按GB/T 10561-2005评定,A类硫化物>3.0e,严重超级,组织为铁素体+珠光体,属鍛后组织
3.讨论与分析
3.1 辊子化学成分碳含量超标,不符合45材质要求。锻件纯净度A类硫化物超级。不合格。硫化物超级形成原因系冶炼脱硫工艺过程不佳,或过高的锻件利用率,使锻件位于钢锭头/尾等区域,均有可能导致类似夹杂超级缺陷。斑点状偏析超级不合格,一般认为是由于钢锭结晶条件不良,钢液在结晶过程中冷却较慢产生成份偏析所致。辊子微观组织为铁素体+珠光体,属锻后组织。
3.2综合分析认为,辊子斑点状偏析超级,A类硫化物夹杂超级均严重破坏金属基体连续性,碳含量超标对材料脆性有增大作用,加之变截面处易产生应力集中,在校直过程中,一旦锻造应力超过材料在该温度下的破断极限,则迅速断裂。
4.结论
4.1 辊子化学成分不合格,碳含量超标。
4.2 辊子锻件纯净度不合格,斑点状偏析超级不合格。
4.3 辊子锻件组织属锻后组织。
4.4 辊子横断为校直过程中产生过应力所致。过应力主要系材料本身存在缺陷,降低材料综合性能所致。(作者单位:太原重工理化检定中心)
参考文献
[1] 大型铸锻件行业协会,大型铸锻件缺陷分析图谱编委会.大型铸锻件缺陷分析图谱[M].机械工业出版社.
[2] 张 栋,钟培道,陆春虎,雷祖圣.失效分析[M].国防工业出版社
[3] 李炯辉,林德成.金属材料金相谱[M].机械工业出版社.