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65Mn扁鋼剪切開(kāi)裂分析

發(fā)布時(shí)間:2016-08-04 瀏覽:3409

   采用宏觀檢驗(yàn)、化學(xué)成分分析、金相分析、SEM 和EDS 等手段分析了65Mn 扁鋼在剪切時(shí)開(kāi)裂的原因。結(jié)果表明,65Mn 扁鋼在剪切過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂主要是由于鋼中硫含量偏高,形成大量的硫化物,由于與鋼的塑性系數(shù)不同,在剪切時(shí)擴(kuò)展成裂紋。

    65Mn 彈簧鋼強(qiáng)度、硬度、彈性和淬透性比65 鋼高,具有過(guò)熱敏感性和回火脆性傾向,水淬有形成裂紋傾向,退火態(tài)可切削性尚可,冷變形塑性低,焊接性差。廣泛用于受中等載荷的板彈簧,高耐磨性零件,如磨床主軸、彈簧卡頭、精密機(jī)床絲桿、切刀、螺旋輥?zhàn)虞S承上的套環(huán)、鐵道鋼軌等。

    近期,某廠生產(chǎn)的65Mn 扁鋼在用戶下料沖裁過(guò)程中,大量產(chǎn)品剪切面出現(xiàn)裂紋,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為了找到問(wèn)題產(chǎn)生的根源,委托檢測(cè)中心進(jìn)行分析。

1、試樣制備及試驗(yàn)方法

1. 1、試樣制備

    從出現(xiàn)問(wèn)題的產(chǎn)品中挑出具有代表性的2 片試樣截取橫截面、縱截面金相試樣、成分試樣、布氏硬度試樣,對(duì)剪切面進(jìn)行超聲波清洗。截取同批生產(chǎn)的方坯制備低倍、高倍試樣。

1. 2、試驗(yàn)方法

    使用5 × 放大鏡觀察宏觀斷口,使用蔡司EVO-18 型掃描電鏡進(jìn)行斷口掃描電鏡觀察及能譜分析,使用DMI5000 型徠卡顯微鏡進(jìn)行金相分析,使用島津光譜儀進(jìn)行成分分析,使用HB-3000 型電子布氏硬度計(jì)進(jìn)行布氏硬度測(cè)試。方坯采用1 ∶ 1 鹽酸水溶液熱酸浸蝕。

2、結(jié)論

    鋼水脫氧、脫磷、脫硫不良,凝固過(guò)程中聚集在連鑄坯中心部位,形成偏析,軋制后,偏析不能完全消除,大量的硫化物位于中心部位,在剪切過(guò)程中,隨著金屬塑性變形,硫化物與基體之間的縫隙逐漸擴(kuò)展成裂紋,形成剪切面分層裂紋。

3、改進(jìn)措施

    (1) 降低鋼中P、S 含量。利用LF 爐進(jìn)行深脫硫,減少硫化物夾雜的形成。

    (2) 降低鋼中含氧量。適當(dāng)提高C終含量,控制終點(diǎn)溫度,控制一定的Al 含量,根據(jù)Ca/Al 比,在精煉過(guò)程中適當(dāng)?shù)腃a 處理,確保精煉后的軟吹氬時(shí)間,使夾雜物成分上浮。連鑄過(guò)程中保護(hù)澆注,減少二次氧化。