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船用不锈钢U型绝缘管夹开裂件裂纹成因分析

作者:点击:458 发布时间:2023-05-09

      对船用不锈钢U型绝缘管夹未压扁段取样进行等温退火后检验带状组织,按GB/13299 - 1991标准评为1.5级,未见异常。在U型绝缘管夹裂纹处取金相试样观察金相组织,两侧有细小的裂纹,有轻微的氧化现象,未发现明显脱碳。

      根据上述检验结果分析,化学成份符合GB/T3077 -1999标准要求。夹杂物和带状组织检验均正常;从横向低倍酸浸检验看,裂纹平直,边缘处较宽,向里至尾部逐渐细小,其它未发现异常冶金缺陷。裂纹处金相组织检验发现裂纹尾部细小呈曲折状,可见沿晶分布的细小裂纹,并有轻微的氧化现象,未发现明显脱碳,说明裂纹产生于淬火过程中,在随后的回火时产生轻微的氧化现象。

      由于钢的化学成份和原始组织是影响其淬透性的主要因素,大多合金元素溶入奥氏体后会显著提高钢的淬透性,如锰、铬、钼、硅、镍等,故即使同一钢种,其化学成份不同,其淬透性也会随着这些元素含量的增加而有所提高,从而改变钢淬火应力的大小和分布;在心部淬透的情况下,起主导作用的组织应力在表面上形成的切向拉应力大于轴向拉应力,超过了材料断裂强度,形成由表面向里的纵向裂纹。另外,不同炉批次或不同厂家生产的钢材,虽然化学成分都在标准范围内,其原始组织会因压力加工过程参数如压缩比、终轧温度、轧后冷却方式等)的不同而有所区别,如果一致采用同一热处理制度,在淬火冷却时,会因其淬火应力的大小分布不同,而使淬透性相对高的钢材表面拉应力超过材料的断裂强度造成开裂。

       此外,工件截面尺寸大小,对淬火应力的分布影响很大,具有危险淬裂尺寸的工件易形成这样的淬火裂纹,资料显示合金钢油淬的危险淬裂尺寸为25 ~40mm,而此批工件为28mm正是处于危险淬裂尺寸范围。这是由于尺寸小时,心部与表面温差小,淬火应力小,不易开裂;尺寸大时,淬火应力虽然增大,但拉应力峰远离表面,淬裂倾向反而减小,只有处于这中间危险尺寸的工件,拉应力峰靠近表面且数值也较大,对淬裂非常敏感。


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