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65Mn扁钢剪切开裂分析

发布:tianligongyelu!@$# 浏览:1555次

   采用宏观检验、化学成分分析、金相分析、SEM 和EDS 等手段分析了65Mn 扁钢在剪切时开裂的原因。结果表明,65Mn 扁钢在剪切过程中发生开裂主要是由于钢中硫含量偏高,形成大量的硫化物,由于与钢的塑性系数不同,在剪切时扩展成裂纹。

    65Mn 弹簧钢强度、硬度、弹性和淬透性比65 钢高,具有过热敏感性和回火脆性倾向,水淬有形成裂纹倾向,退火态可切削性尚可,冷变形塑性低,焊接性差。广泛用于受中等载荷的板弹簧,高耐磨性零件,如磨床主轴、弹簧卡头、精密机床丝杆、切刀、螺旋辊子轴承上的套环、铁道钢轨等。

    近期,某厂生产的65Mn 扁钢在用户下料冲裁过程中,大量产品剪切面出现裂纹,造成了严重的经济损失。为了找到问题产生的根源,委托检测中心进行分析。

1、试样制备及试验方法

1. 1、试样制备

    从出现问题的产品中挑出具有代表性的2 片试样截取横截面、纵截面金相试样、成分试样、布氏硬度试样,对剪切面进行超声波清洗。截取同批生产的方坯制备低倍、高倍试样。

1. 2、试验方法

    使用5 × 放大镜观察宏观断口,使用蔡司EVO-18 型扫描电镜进行断口扫描电镜观察及能谱分析,使用DMI5000 型徕卡显微镜进行金相分析,使用岛津光谱仪进行成分分析,使用HB-3000 型电子布氏硬度计进行布氏硬度测试。方坯采用1 ∶ 1 盐酸水溶液热酸浸蚀。

2、结论

    钢水脱氧、脱磷、脱硫不良,凝固过程中聚集在连铸坯中心部位,形成偏析,轧制后,偏析不能完全消除,大量的硫化物位于中心部位,在剪切过程中,随着金属塑性变形,硫化物与基体之间的缝隙逐渐扩展成裂纹,形成剪切面分层裂纹。

3、改进措施

    (1) 降低钢中P、S 含量。利用LF 炉进行深脱硫,减少硫化物夹杂的形成。

    (2) 降低钢中含氧量。适当提高C终含量,控制终点温度,控制一定的Al 含量,根据Ca/Al 比,在精炼过程中适当的Ca 处理,确保精炼后的软吹氩时间,使夹杂物成分上浮。连铸过程中保护浇注,减少二次氧化。


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