小齒套感應(yīng)淬火開裂分析

劉智佩

摘要：本文對感應(yīng)淬火開裂的42CrMo小齒套進行了分析，發(fā)現(xiàn)有的零件在感應(yīng)淬火過程中未進行回火，且零件整個截面已經(jīng)淬透。說明熱處理廠家在生產(chǎn)過程中缺乏技術(shù)指導(dǎo)和現(xiàn)場管理，導(dǎo)致了零件的開裂。

關(guān)鍵詞：感應(yīng)淬火;42CrMo鋼;熱處理;裂紋

2021年4月1日，接售后通知，NXS項目制令號為20NXS217，圖號為FMK02III-05的齒輪套在客戶現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)裂紋，已發(fā)回我公司。

在售后服務(wù)處辦公室查看該零件，肉眼可見齒面多處開裂，送檢計處用臥式磁粉探傷機檢查，缺陷情況見圖1，圖2。

從圖片中可以看到，該零件在齒根、端面、齒面存在多處開裂，裂紋分布幾乎遍布所有的感應(yīng)淬火區(qū)域。

該零件工序為：鍛件下料-粗車-超探-精車-超探-滾齒-感應(yīng)淬火-磁粉檢查-終檢。

將該零件開裂的部位線切割，制取試樣，見圖3。首先進行了化學(xué)成分分析，結(jié)果見表1，未發(fā)現(xiàn)異常。又檢測了該材料的非金屬夾雜，結(jié)果見表2，未發(fā)現(xiàn)異常。對試樣進行硬度檢測，發(fā)現(xiàn)從齒頂?shù)絻?nèi)孔表面，其硬度均在HV590以上。對試樣進行拋光處理，用4%硝酸酒精腐蝕（后來對試樣進行了200℃，保溫5小時回火處理，以便進行對比觀察）進行金相檢測發(fā)現(xiàn)，該零件組織異常，與經(jīng)過回火的組織明顯不同，具體見圖4，5。

后來，陸續(xù)又發(fā)現(xiàn)同類型的零件，其規(guī)格稍大，也存在表面裂紋，具體見圖6。將零件線切割制樣如圖7，8，用4%硝酸酒精腐蝕觀察，感應(yīng)淬火層深不符合要求，但組織是經(jīng)過回火的。

從裂紋的微觀形態(tài)來看，符合淬火開裂的特征，裂紋尾端尖細，且兩側(cè)無氧化、增碳、脫碳現(xiàn)象[1]。具體見圖9、10。結(jié)合材料的化學(xué)成分檢測和非金屬夾雜情況來看，開裂原因應(yīng)該是感應(yīng)淬火引起的。

從以上情況可以看出，此次出現(xiàn)批量開裂的原因如下：

1零件開裂的原因為感應(yīng)淬火開裂;

2感應(yīng)淬火廠家的生產(chǎn)過程控制混亂，有的零件回火了，有的沒有，但是都開裂了，說明回火不及時。有時還存在零件忘記回火的情況，說明現(xiàn)場控制存在問題。

3這種小的零件，感應(yīng)淬火廠家淬火感應(yīng)線圈的選取，工藝參數(shù)等都存在不合理的情況，導(dǎo)致齒部全部淬透。

參考文獻

[1]陸柯杰，張玉煥，緊固件金相制樣的開裂判別，金屬加工（熱加工），2021年04期