718锻件调质处理后开裂?

chen2424

一件718锻件,经过锻造-退火-开粗-调质处理后,锻件开裂,请大家分析下原因
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hwmd_zhj

个人感觉应该是锻造裂纹，可能锻后冷却做的不好，退火不及时不到位，看裂纹的状态不像是材料的问题。

hwmd_zhj

还有一种可能就是调质的时候 淬火温度偏高

chen2424

回复 3# hwmd_zhj
; _4 U" ~  V$ c; ~0 q3 F  c

* t$ v/ E9 S2 j    此锻件是经过退火后粗加工,然后进行调质.
淬火温度860
' c( F& J* t1 l5 j7 R回火温度600

周周

一、热处理因素
1、该件较大，厚薄相差较大，材料合金含量较高、导热性差，若不控制加热速度、加热速度太快，可产生较大拉应力，在应力较集中的边角部位形成微裂纹，（严重者升温时就形成宏观裂纹，我单位有3.5吨高合金件曾在退火加热时即蹦裂、声音很大，工件崩为两半、间距50。）微裂纹在淬火时形成宏观裂纹。
4 ]) L& Z+ z4 r8 ~8 i. s. _. T6 o2、淬火介质选择不当，烈度太强。
& B& Q$ y" T/ _. A$ b( ]4 P# j; f3、回火快速加热也可能引起回火裂纹。淬火后组织为马氏体，工件处于膨胀状态；回火时，工件在100℃左右时发生第一次收缩，300℃时发生第二次收缩。若快速加热，表层收缩、内部膨胀，致表层受张力而发生裂纹。
4、回火冷却不当也有可能产生裂玩。
, w+ A; N9 ~1 [# ^7 R) m$ r2 L3 L- E二、锻打及原材料因素：锻造缺陷，原材料夹渣、夹杂。
建议：
  _4 c- U( B& I. z! U1、化验材质，寻找裂纹源，做低倍检验，排除锻造、原材料因素。
) k+ _3 o8 D& a5 a8 Y2、低倍检验确认是淬火裂纹还是回火裂纹。最大可能是淬火裂纹。
, W+ Z' [9 v) [& t- W% F3、合金含量较高件容易忽视的是升温速度。控制加热升温速度，不大于50~70度/小时。回火在300度以前也应该缓慢加热。注意回火冷却方式。
4、适当加大楞角，有资料介绍，纯棱角是平面应力的10倍，R5减半、R15可忽略。
7 v+ J* c5 s% F9 w3 F& w: z- ^个人浅见，不一定全面，如加热保温时间也要比普通钢延长。仅供参考。

admin

此锻件现由第三方进行处理，大家谈谈取样应该由谁来做，取样位置应该如何来定？

sunny2008

应该是淬火裂纹

8 K8 M0 k) I% X& U" l' W* r* X9 ?& w钢件在完全淬透时，工件的中心和表面都得到马氏体组织，内外硬度相近，但工件和中心的组织转变不是同时进行的。由于淬火时表面冷得快。先发生奥氏体向马氏体转变。等表层马氏体已完成时，中心才开始进行奥氏体向马氏体转变。由于马氏体比容大，最终形成的组织应力在表面形成拉应力，心部形成压应力。同时由于冷却的不同时性，热应力则是表面压应力，心部拉应力。截面相差大，当表面的切向拉应力比轴向拉应力大，而且超过钢的破断抗力时，便可能形成由表面向内部的纵向裂纹。
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此模具由于应力集中造成开裂，这主要是由于模具的几何形状和截面变化引起。当钢件上不同部位的截面尺寸相差很大时，容易使不同部位冷速差异大，不同部位马氏体相变的不同时性加大，组织应力增大，形成淬火裂纹，应力集中部位一旦产生淬火拉应力，则会使拉应力在局部位置急剧增加，当应力超过材料脆断抗力时，则造成了模具开裂。
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以上只是个人观点，仅供参考！

合金钢

回复 1# chen2424

2 j* G+ n  m: g: D! c  [6 V+ g# Q
    看了几个朋友的回复，分析得比较透彻，非常赞同他们的观点，也是学习的过程。
　　从照片的裂纹形态看，可补充一下看法。这样的工件热处理开裂，应该主要有三点：一是原料原因；二是淬火激烈、淬火方式原因；三是回火及时性原因。
　　如果排除原料原因单从热处理原因分析，开裂处为两个小载面处，大截面加工后凹面处。
　　大截面与小截面变化较大部位，形成马氏体组织速度不一致，如果冷却速度过快或终冷温度控制不当，很容易产生裂纹。
8 r% N- r4 x3 ^& R7 l　　在大截面凹面，锻后加工量比较大，在此处无论的锻造比、化学成分、组织形态等都比较复杂，一但有某些热处理不当因素影响，很容易生产开裂。
　　如果回火不及时，也能产生这样的问题。不一定准确，交流。

chen2424

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回复 8# 合金钢


    此模具的锻件我们都经过探伤，是没有问题的。我们的分析也是热处理过程引起，一是加热速度快，二是冷却方式的问题。此模具淬火后使用的淬火液是水基淬火介质，浓度为18%。淬火结束后打了硬度，中间一条裂纹是淬火过程中产生的。两边两条是回火过程中产生的。这样的718模具加工到这样的程度我们认为最好采用油作为淬火介质。

chen2424

现在开裂处进行了取样，具体位置如下：
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, O" E1 f. s$ v; E7 x+ V( O
6 \4 l2 S0 ]* z1 W3 Q: i" b

合金钢

回复 9# chen2424
0 C+ c- |: Z( \* C
6 c: s( A7 o% N! @) Z( e
* V2 D0 I: n  g3 X, r    哈！我提示你一个问题，探伤检测不能作为热处理最终质量问题的标准。还要看进一步检验结果。

合金钢

回复 10# chen2424

) o5 j9 e$ j0 P0 n& c- o
* }1 t5 l7 i& c3 o4 n    取样后，你知道如何进行检验吗？

chen2424

回复 12# 合金钢


    这个试样是热处理厂取的，要做金相分析。

chen2424

现在把试样锯开后的形貌如下:


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合金钢

回复 14# chen2424
$ O# D' D# L, T$ z

+ m+ \$ p4 N% m+ g; Q    从裂纹解剖断面看，它是淬火裂纹，在回火前已经开裂。但不能看到实际工件，对裂纹的判断不一定准确。
# t$ Q  R& d# O! Q　　从断面看，在冷却液中已经开裂。冷却激烈，而且时间过长是其中一个原因。至于是否是淬火前已经开裂，或者是加热，或者是原料问题，还需要进一步检验。
$ r: o* \9 k  x" F7 e, J, M　　最好把操作工艺和实际操作记录传上来，以便进一步分析。关于如果进一步检验，再详细看一下断面照片，然后回复你。

lbaoyi

锻后探伤没有缺陷，裂纹应该是加热过快或者淬火太激烈了，这种模具钢最好用油调，别用水。还有感觉最上边的两处裂纹与截面过渡太大有关，锻后加工余量有点小吧？过渡圆角一定要大一些。

chen2424

回复 16# lbaoyi
  T, K1 d; G/ A" ?- m

+ B+ o2 j  I5 s1 g& E1 |    现在成分化验碳含量偏高0.03，不知影响有多大？

热火流苏

本人有幸受热处理厂委托，对此开裂的模坯进行了粗浅的分析，包括低倍、光谱成分分析，化学成分分析及金相组织的检测，检测中发现的一些问题逐一向大家汇报，供大家交流讨论。
# Y9 x7 c1 ~% ~# r, |' f一：成分检测结果
   元   素                     C                Cr                    Mn           Mo                  Si                      S                         P                        Ni
GB/T 1299-2000   0.32~0.40    1.70~2.00     1.10~1.50      0.25~0.40       0.20~0.40      ≤0.03                 ≤0.03             0.85~1.15
+ g- q! l0 T. |  B                       
' w. ?+ \5 v  O: B  L光谱法测定结   果 0.439/0.428    1.64/1.66      1.13/1.13      0.259/0.258    0.490/0.485    0.018/0.014           0.025/0.024       0.79/0.78
! l* x- y% U3 s% H9 J; f3 L- b       
* O" A& H$ k7 ~7 R化学法测定结   果 0.423/0.428      1.49                0.669            0.266                 /               0.008/0.009               /                               /
附加说明：化学法检测中因使用的水质和标样问题，合金元素含量的测试结果可能有较大误差，仅供参考。
光谱成分分析的结果表明，此模坯原材料的化学成分有多项不符合GB/T 1299-2000中3Cr2MnNiMo（718）钢规定的成分值。
6 V/ S1 ^, e  c5 I2 f! E! z1 T* y待续

热火流苏

二、取样
; i+ V; Q3 M% k$ b  a3 e取样是比较关健的一项工作，在细致观察裂纹形态后，发现有一处位置，是二个侧面裂纹的交汇处，在此取样。附图：

热火流苏

从大件中割出一小块后，再在附图红线标注的地方切取试样。
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