20CrMnT零件分析案例.doc

20CrMnTi钢翼型轴承座磨削裂纹的金相分析Nancy (2010-08-0611:06:58) 翼型轴承座是汽车上的重要零件,如图1所示。其材料为20CrMnTi钢,工艺流程为:机加工—渗碳缓冷—重新加热淬火—回火—磨削。热处理技术要求为:~,表面硬度58~64HRC,心部硬度25~45HRC,表面残留奥氏体量不超过35%。 1 硬度、金相分析及化学成分分析翼形轴承座磨削后用磁力探伤检查出裂纹,裂纹方向与磨削方向垂直,裂纹极细,每个磨削平面多达3条裂纹。沿裂纹及磨削面垂直的方向用线切割机切样,并与未磨削加工面切样对比分析。制样发现,,裂纹穿晶开裂,裂纹起始端有撕裂现象,宽度5μm左右,,裂纹扩展部分极细,沿晶界扩展,, 对试样的磨削面和未磨削面表面洛氏硬度和显微硬度、心部硬度、有效硬化层、金相组织、化学成分进行了检测,结果如表1。由表1可见,化学成分及热处理各项指标均符合技术要求。~,~3HRC,磨削表面显微硬度最低降低至569HV,而未磨削表面最低为797HV。把裂纹试样用4%***酒精侵蚀后在显微镜下观察,试样表面有一层极薄的白亮层(约2μm),()(1kgf)载荷检测的显微硬度要高60HV。磨削试样侵蚀后颜色较深,有明显的磨削回火现象,金相组织为碳化物、回火马氏体和残留奥氏体,如图2b;而未磨削部位试样经腐蚀后颜色较浅,金相组织为弥散分布的球状碳化物和回火马氏体,残留奥氏体量少于18%, 2 渗碳层硬度梯度对磨削部位和未磨削部位的渗碳淬火硬化层硬度梯度进行了测量,结果见图3所示。从磨削部位的硬度梯度曲线看,硬度梯度曲线有明显的低头现象,最高硬度出现在250μm处的次表层,表层50μm处的硬度为610HV,比次表层250μm处的硬度745HV低135HV,比未磨削部位表层硬度822HV低212HV(约9HRC)。(1kgf)载荷检测为569~586HV(相当于54HRC),比未磨削处表层硬度822HV低236~253HV。