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某锻造厂轴承锻打毛坯开裂的起因分析
- 2022-04-09-

  在冲裁和镦粗中,某锻造厂生产的轴承锻打毛坯出现裂纹,内圈坯料中部出现粗裂纹,约占总内径的20%~30%。轴承套圈锻造采用Ф90mmGCr15棒材的锻造工艺为:初锻温度1050~1100℃,终锻温度800~850℃,下料长度约93.6mm。内外环采用套筒锻造形式,套筒高度约46mm。

  一、裂纹锻件毛坯的宏观样貌:

  根据裂纹形态,推测套圈裂纹可能有以下原因:

  (1)终端锻造温度过低,导致锻造时开裂。

  (2)终端锻造温度过高、冷却速度过快或喷雾冷却产生湿裂纹。

  (3)加热温度高,速度快,锻件内外温差过大导致开裂。

  (4)加热温度过高,导致过度燃烧。

  (5)原材料存在缺陷(如热脆性和因硫化物过多或白点导致的内部裂纹)。

  二、锻件毛坯及其原材料检验:

  (1)该锻打毛坯裂纹区域的金相分析:

  将试样分别从内外环锻件的坯料裂纹中切出。磨削观察发现,坯料V形裂纹边界呈锯齿状,裂纹尾宽。在体视显微镜下,发现裂纹的尾部和附近存在分支现象。通过金相显微镜进一步观察,发现内外环毛坯裂纹两侧和尾部有灰色物质,部分部位有脱碳。裂纹区表面未发现马氏体组织。套圈毛坯其他部位的锻造组织为索氏体+粗片状珠光体+细网状碳化物。

  (2)扫描电镜及能谱分析:

  为了确定裂纹两侧及其尾部灰质的性质,使用jsm-6380lv扫描电子显微镜和s7582能谱仪分析微观位置成分。结果表明,卡套裂纹两侧灰质的主要成分是氧和铁。

  三、结果分析:

  内外环锻打毛坯锻造组织无异常。排除了卡套毛坯裂纹是由锻造加热温度不当引起的。内外环毛坯中存在不同程度的细小网状碳化物,这可能与环件冷却速度慢有关,与锻造裂纹无关,可以间接证明环件毛坯的裂纹不是由冷却过快引起的。

  显微观察裂纹表面未发现马氏体组织,部分部位有不同程度的脱碳,表明裂纹不是热脆或湿裂纹引起的。能谱分析结果表明,卡套毛坯裂纹两侧的灰质为氧化皮,这表明它是由锻造过程中的裂纹和氧化脱碳引起的

  在宏观组织检查中,发现原材料棒和内圈毛坯存在白点缺陷。白点缺陷的存在将显著降低材料的纵向延伸率、断面收缩率和冲击韧性,而横向性能的降低将更加严重。由于白点缺陷主要集中在原料中间,锻造过程中会出现裂纹。如果继续锻造坯料,内圈坯料中间会出现粗裂纹。

  综上所述,原材料的白点缺陷是轴承锻打毛坯开裂的根本原因。

某锻造厂轴承锻打毛坯开裂的起因分析