生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)滲碳或碳氮共滲后淬火裂紋，導(dǎo)致零件報(bào)廢，既影響生產(chǎn)進(jìn)度，也造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，分析產(chǎn)生裂紋原因，避免再現(xiàn)，至關(guān)重要。

1．問(wèn)題描述

某單位生產(chǎn)4批零件，其加工工序如下：領(lǐng)料一車工一磨工一超聲波檢測(cè)一車工一磨工一碳氮共滲一高溫回火一平磨一車工（開槽）一鉆工一鉗工一檢驗(yàn)一淬火一回火一磨工一磁粉檢測(cè)。

前3批零件均一次性合格，第4批（29件）零件加工至回火工序，噴砂后發(fā)現(xiàn)大量零件表面出現(xiàn)裂紋，如圖1所示。

2．查熱處理原始記錄

核查該批零件熱處理原始記錄紙，碳氮共滲830℃，保溫7h，冷卻箱+高溫回火650℃保溫310min空冷。淬火、回火工藝：鹽爐810℃，保溫23min，油冷+冰冷處理-60℃，保溫3h，空冷+回火160℃，保溫140min，空冷，均符合工藝資料參數(shù)要求。

3．裂紋零件剖切分析

取表面產(chǎn)生裂紋的3個(gè)零件作外觀、斷口、成分、硬度及金相組織等分析，其結(jié)果為：

(1)外觀檢查  如圖1所示，零件外圓面存在大量裂紋，各零件外圓面縱向裂紋數(shù)量不一。外圓面大部分縱向裂紋均貫穿開槽部位，槽口兩側(cè)裂紋周向位置基本一致且一一對(duì)應(yīng)，皮為同一條裂紋；部分縱向裂紋存在拐彎現(xiàn)象及擴(kuò)展至端面。

(2)斷口檢查  將零件裂紋人工打開進(jìn)行斷口觀察：整個(gè)斷口基本分為3個(gè)區(qū)域(見圖2)。最外層為原始裂紋區(qū)，裂紋深度基本一致，約為0.3mm，斷面氧化嚴(yán)重，無(wú)斷口特征（見圖3），經(jīng)能譜分析，該區(qū)域內(nèi)含少量O及微量S、CI、K等元素。中間層為滲層范圍內(nèi)人工打斷斷口，微觀形貌為準(zhǔn)解理+少量韌窩（見圖4）；內(nèi)層為基體人工打斷斷口，微觀形貌為等軸韌窩（見圖5）。

(3)化學(xué)成分檢查  經(jīng)化學(xué)定量分析，結(jié)果如表1所示。

(4)硬度檢查  滲層部位：63.2HRC、 63.3HRC；心部：38.4HRC、38.8HRC。

(5)金相檢查  剖切零件外圓面及頂部弧面裂紋，所有剖切的裂紋深度及形貌基本一致，深度均約0.3mm，裂紋開口及寬度均較大，耦合性較差，尾端圓鈍，裂縫內(nèi)可見大量氧化物，裂紋麗側(cè)基體可見大量彌散分布的顆粒狀氧化物；腐蝕后觀察滲層表面存在一層厚約25Um的碳化物帶，裂紋開口兩側(cè)碳化物帶未沿裂紋分布，裂紋附近組織與正常部位無(wú)明顯差異，如圖6-圖8所示。零件滲層組織為細(xì)針馬氏體+碳化物，心部組織為板條馬氏體。

(6)滲層檢查滲層深度及硬度梯度檢查結(jié)果如表2所示。

下一篇文章將對(duì)裂紋零件刨切結(jié)果進(jìn)行分析并給出結(jié)論，敬請(qǐng)關(guān)注。

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