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65Mn扁鋼剪切開裂分析

發布時間:2016-08-04 瀏覽:5024

   采用宏觀檢驗、化學成分分析、金相分析、SEM 和EDS 等手段分析了65Mn 扁鋼在剪切時開裂的原因。結果表明,65Mn 扁鋼在剪切過程中發生開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不同,在剪切時擴展成裂紋。

    65Mn 彈簧鋼強度、硬度、彈性和淬透性比65 鋼高,具有過熱敏感性和回火脆性傾向,水淬有形成裂紋傾向,退火態可切削性尚可,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、精密機床絲桿、切刀、螺旋輥子軸承上的套環、鐵道鋼軌等。

    近期,某廠生產的65Mn 扁鋼在用戶下料沖裁過程中,大量產品剪切面出現裂紋,造成了嚴重的經濟損失。為了找到問題產生的根源,委托檢測中心進行分析。

1、試樣制備及試驗方法

1. 1、試樣制備

    從出現問題的產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,對剪切面進行超聲波清洗。截取同批生產的方坯制備低倍、高倍試樣。

1. 2、試驗方法

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

2、結論

    鋼水脫氧、脫磷、脫硫不良,凝固過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,在剪切過程中,隨著金屬塑性變形,硫化物與基體之間的縫隙逐漸擴展成裂紋,形成剪切面分層裂紋。

3、改進措施

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

    (2) 降低鋼中含氧量。適當提高C終含量,控制終點溫度,控制一定的Al 含量,根據Ca/Al 比,在精煉過程中適當的Ca 處理,確保精煉后的軟吹氬時間,使夾雜物成分上浮。連鑄過程中保護澆注,減少二次氧化。


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