42CrMo台阶轴断裂原因分析？

hajhyjz

这是个台阶轴，材质是42CrMo，经过锻压，粗加工，调质处理，超声波探伤都没有发现问题。
用于注塑机拉轴，在加压过程中断裂，断裂面的直径为250mm，图片是两个断面，我想请教下，这个是什么原因引起的？
% \+ M1 h0 x  ?( q  谢谢!

major279129

心部为裂纹源

adazhao

回复 1# hajhyjz

! l: _, o4 I6 {' P* t
" ?* A, }- `% ]/ h9 J# I8 E8 Y' Q3 i    心部黑色是什么东东、

" t& ?& C: C( P9 e  `/ Z7 e- W3 b现在直观上看，心部有裂纹？??

flc1212

心部可能过热

flc1212

这个得需要具体分析的  不过  从图片上来看可能是热处理时过热了 （心部有颜色），变脆，再加上外载引起断裂，这只是猜测，具体得做分析才能确定

hrforging

心部有裂纹源，根据我的分析可能是锻造时加热升温过快造成心部裂纹造成的

adazhao

对于楼上几位的回复，我有一个疑问，心部裂纹为什么探伤的时候没有发现！

adazhao

单从断裂流线上看，这个轴断裂不是从心部断裂的！

yangqh19

谁解释一下心部为什么是黑色的？

独旅者

锻件的内部质量检查
3 \& H' T; [* F/ q因锻件常被适用在机器的关键部位，所以锻件的内部质量是相当重要的。由于锻件的内部质量是无法用直观的方法检验，所以采用专门的理化检验手段检验。
& r' ?2 j1 f' m8 ?2 A1、        锻件的力学性能检验
& o/ R0 ~' Q! L5 _锻件的力学是根据根据产品要求而定的。其检验方法分硬度试验、拉伸试验、冲击试验和疲劳试验。
$ D# e" x% n; B( j/ M' ]1）硬度试验：硬度是材料表面的变形抗力，是衡量金属材料软硬度的一个指标。硬度与其它的力学性能指标之间，有着一定的内在关系，因此通过硬度值便可估计出材料的其它力学性能。硬度检验不需要制备专门的试样，也不会破坏试件，所以硬度试验是生产中最常用的一种力学性能试验方法。
常用的硬度试验方法及不同的量值表示有：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRC）、维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）等，并有相应的硬度计。
; {. M( L% H, B/ d: W# N3 _, U2）拉伸试验：通过对一定形状的试样由拉力机施加拉伸载荷，从而测出金属材料的比例伸长应力（σp）、屈服点（σs）、抗拉强度（σb）、伸长率（δ）和端面收缩率（Ψ）等性能指标。
( {/ p* t" u' [& T% ~/ o3）冲击试验：用高速的摆锤对带缺口的试样进行冲击，得出金属的冲击任性（αk）的性能指标。
4）疲劳试验：对金属进行交变或重复应力的作用，经多次循环而破坏，测得金属的疲劳极限（σ-1）和疲劳强度（σN）。
2、锻件的无损探伤
无损探伤可分为射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤等。锻件常用超声波探伤和磁粉探伤。
/ L. T. v: {& b& e1）超声波探伤：超声波（频率一般大于20000Hz）在不同材料的分界面伤会发生反射、折射现象，所以如果在固定材料中有异种材料的缺陷，就会产生波的反射和衰减。根据波形信号就可以判断缺陷的存在。
# N% v: l6 k: X% K4 w) B4 \对于大、中型锻件，利用超声波探伤是无损探伤的重要手段之一。
2）磁粉探伤：应用磁粉探伤可以检验锻件的表面和接近表面的层下裂纹、气孔、非金属夹杂等缺陷。因为这种探伤方法所需的设备简单、操作方便和检验灵敏度高，因此，常用于检验大批量生产的中小型模锻件。
$ {3 B( M4 ]& }+ v2 L3、低倍和断口检验
. y9 Y# x7 y" Z  O, l5 I, H& n低倍检验是将试样经过一定的处理，然后用肉眼在10-30倍的放大镜下检查试样，从而发现锻件上的缺陷。适用切制成的片状试样并经过酸蚀可检查流线、枝状晶、疏松、萘装、石装断口等缺陷。为了发现偏析，特别是硫化物分布不均匀需要采用硫印法。
4、高倍检查
9 B1 d0 Q) D0 {2 C' a4 g0 o将锻件作成一定的试样在显微镜下检查锻件内部（或断口）上的组织状态或微观缺陷。切取纵向试样可以检查锻件内部组织及夹杂物分布情况。表面缺陷如脱碳、粗晶、渗碳和淬硬层则可通过切取横向试样来检测

joven0911

使用多长时间了？
' c/ Q1 l3 B4 q0 U* [6 {' B是不是调质后应力没完全消除，在外力的作用下，应力加大，从而导致断裂呀？

likui321

这根轴有多长？在进行一次超探检测，看一下情况，还有此件产品探过几次伤，调质后探伤没有

合金钢

裂纹源在心部，如果没说错的话，材料和热处理都有问题。
    一是材料内部（尤其是心部）组织成份比较复杂，做一下检验为好。正常温度加热调质，在心部由于成分不均匀，可能有局部过烧；
+ m5 j: E$ x7 `  B1 h7 n% w! ~    二是在热处理后就应该是产生了缺陷，在探伤时与径向同方向，不容易被发现（内裂）；
    三是在使用过程中缺陷扩展，导致上述情况。
1 i, q% m& {% B5 y( q* a0 D3 s    还是详细做一下检查分析才好，关注结果。

liaoyuetai

有点像疏松，颜色不一样，夹杂还是？？做下检验吧，最好把结果发一下，学习一下
: H. ]* g" p9 ]) [& U顺便问下，过烧的话，应该是先从外部开始吧？？希望指点下

licuse

回复 18# liaoyuetai


    此台阶轴不知道是直接钢坯锻造还是棒料锻造的，由于此种材料为一般合金钢，塑性较好，不容易产生内裂，所以从断裂断面上看有很有可能在锻造的时候由于心部温度升高造成锻件心部局部过热或过烧，在加载的时候形成裂纹源。具体取心部试样做下高倍看看组织有什么异常。

adazhao

楼主有没有对心部进行高低倍分析，还有如果心部心部有裂纹，过热等情况，应当在其他部位还能发现。

hajhyjz

此台阶轴是钢锭锻压的。总长为3370。调质后探伤没有发现裂纹。现在还在做检测分析，调质后第一次试压断裂

独旅者

我也是请教过专业人员，他询问探伤时用的是否是直探头，试一试用斜探头探一遍。

adazhao

回复 18# 独旅者
8 m! P0 Q& [3 e4 z3 O. q* p2 N* E
4 v: K, w- Z) y
2 w9 f) r* _/ F& H) l% O! q, _    用斜探头，考虑到曲面问题，探起来很费尽，很大的工作量
' {: Y* e9 B- o4 F5 W5 v
对于圆柱形，检出缺陷能力较低

# U: J/ z! L) I8 t* J2 R3 K6 b% u当然做了总比不做好

觉得探伤也只是一种检验手段，不能依靠他来保证产品质量，得从原材料，加热，锻造，热处理等方面来保证质量！

独旅者

回复 19# adazhao
2 R8 I( `) |; c: P- j) x

5 Q. g: q# t1 J% D+ L) ^) z1 g) J+ y    是要从个方面考虑，排除一切可能，就是问题所在。
但是对于探伤我是不懂啊，但是我问的专业人员，他这样告诉我的。