锻件断裂，什么原因，求助

henryliu

锻件：
1 m5 p) p% M7 [" }
; c* u. Z: X4 R1 I工序：  锻压-〉调质-〉机械加工-〉表面淬火
0 _. C7 L  U' p- q7 d0 a8 o4 |
/ e" d9 ?* Y4 {6 R3 Z零件装一个轮胎，有交变应力。刚装上不久就断，

# m: `& A5 w0 `6 K% G" l2 h6 ~* c求助什么原因？

zhang_999567

回复 1# henryliu
是什么材料？取个样看看金相组织，照片断口不是很清楚。

forgin-g

典型的淬火裂纹，在变截面处断裂

yangqh19

断口出可能有老伤，机加的刀痕或热处理的微裂纹

henryliu

谢谢各位分析，材料是40Cr, 锻后的毛胚进行调质处理。感应淬火只是淬火轴表面。
一般分析是锻造有流线层叠，调质后产生裂纹，但是感觉有点不像，因为断口的氧化色很严重。裂纹很严重。

fandongkun

请把断口处来个特写照片。

独旅者

回复 1# henryliu


8 y  R* r2 T" q9 B- D0 d    个人推测，不一定准确，仅供参考。
看图片中的裂纹形状，想到了RST效应导致锻件内部产生“层状裂纹”的缺陷
根据RST效应的作用机制，利用材料在高温下有微量自我修复的性能，合理控制锻造成形过程中的砧宽比和压下量两个工艺参数，使坯料内部的刚性体不发生相遇，可以有效地避免的危害作用。

henryliu

请教什么是RST效应？

smg016

你这个锻坯是什么形状的，会不会因为金属流线被切断淬火产生。调质前有没有先进行粗加工，直接调了？

shixining

根据工件的形状，我个人认为可能是材料组织有问题，一般的锻造厂大多是成型锻造，不探伤，不看组织，铸态组织在使用中就很容易断裂，

独旅者

回复 8# henryliu
" }) e  |9 \4 I; p! l9 ^
) k. h) X& t& N5 L8 F2 `
    RST效应
大型圆饼类和板类自由锻件，在锻造成形过程中，经受很大的变形量后产生的内部层状裂纹缺陷，是由一种特殊的力学效应引起的，定义为RST效应（Rigid  Slid  Tearing  Effect，即刚性滑动撕裂效应）。
, C2 p* @. ~6 k! X/ {其特点是：当锻造工具（砧子等）在与锻件相接触表面上两方向（如砧子的长度和宽度，镦粗为直径）的尺寸都大大超过坯料的高度时，致使坯料内上下两个刚性区相遇。随后，在压机力的继续作用下，产生刚性区内部的层状刚性滑动变形并导致撕裂。
. ]1 l' C7 m/ e& u, @坯料内部的刚性区是由工具和坯料表面的摩擦引起的，也称“死区”或“摩擦锥”。实际上，刚性区内的金属一般情况下并不完全呈整体刚性状态，而是从表面对称中心开始，向坯料内部呈一定梯度的小应变速率分布。
RST效应并不是在瞬间突然作用的，其机制按力学特性分为3个发展阶段：①弹性压缩变形，②刚性剪切变形，③刚性滑动撕裂。

红阳锻造

回复 11# 独旅者

1 m$ [) N, E( X9 N" C不知道淬火前根部的圆角大小怎么样，圆角太小，容易产生淬火裂纹。

独旅者

回复 12# 红阳锻造
3 \4 h. t- P! z

; x! f$ z+ R' l! {    前面讲的怀疑是“看图片中的裂纹形状，想到了RST效应导致锻件内部产生‘层状裂纹’的缺陷”，也是个人推测，不一定准确，仅供参考。

当然也许有很多可以产生这种现象的情况，就需要论坛内各位大侠共同讨论。。。

henryliu

回复 8# henryliu

henryliu

回复 8# henryliu

2 M7 ]- H/ |9 q9 ]$ ^) [; L锻完就直接调质，然后再粗加工，再进行局部轴表面淬火，轴表面硬化层离断裂位置的高度有7 MM。

henryliu

回复 5# henryliu

红阳锻造

如果是锻完直接调质的，有可能是锻造的问题了，锻造有点小缺陷，然后在调质时裂纹扩大了。个人看法，仅供参考

爱越

感觉是锻造原因

刘布平

以前看过一个关于发动机上的气门杆锻件，柴油拖拉机上的，用的也是40Cr，小件，形状有点像风电轴，大概有一斤重，锻造时开始是两火完成，后热处理做机械性能不能满足要求，改为一火完成后再做热处理达到要求，主要是晶粒度提高不少。锻造固然占很大比例，但后续的热处理也很重要，特别是上面的好像要受交变载荷的，疲劳强度要求应该比较高。

smg016

多点工序，锻后正火，粗加工，探伤，调质，再探，再进行其他工序