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標準件用鋼及常出現的質量問題

更新時間:2018-01-31 點擊數:574

一:進廠材料的檢驗
1.化學成分的檢驗:材料進廠后首先要檢驗鋼材的化學成分是否合乎冷鐓用要求,S、P、Si是否超過技術標準。因為這三種元素對標準件冷鐓生產有害,的,很容易產生冷鐓開裂特別是形成碳化物更為有害,如硅酸鹽很脆,冷鐓易碎,形成裂紋和開裂。鋼中的碳對熱處理和機械性能都有很大影響,當含碳量低時為了保證產品質量,提高鋼的淬硬性和淬透性就必須提高鋼的淬火溫度。因近段時間鋼材價格居高不下,一些標準件廠家開始購中小廠家的相對價格較低的鋼材,中小鋼廠的質量相對與寶鋼等大的鋼材公司而言不是很穩定,所以原材料檢驗尤為重要,應根據碳和合金元素的含量制定相應的淬火工藝。
材料進廠要檢驗晶粒度是否符合技術標準要求:晶粒度合格與否影響很大,影響熱處理淬火質量,影響冷鐓是否開裂,更為嚴重的是晶粒的粗大會引起淬火后的粗大馬氏體,脆且易斷裂。
2.要檢驗低倍組織:裂紋、鎖孔是標準件生產中很易忽視的質量問題。低倍組織檢驗中不允許裂紋、發紋、中心疏松、中心偏析、殘余鎖孔,可用熱酸蝕觀察其表面。我們遇到過這樣的一種質量問題:有拋光頭鍍鉻件螺栓,鍍后產品拋光面會有麻點產生,很不美觀,分析其原因:不是拋光、電鍍工序引起的,而是心部鎖孔所導致。{熱酸蝕的方法:取樣距料頭1.5米處截取橫截面,用砂輪磨平然后用砂紙磨到沒有絲路。配液:取等量鹽酸和水(注:酸注入水中)配成鹽酸水溶液加熱到80°C放入樣件15分鐘后拿出入到10%的NaOH溶液中清洗,然后用出風機吹干用肉眼觀察期表面是否有裂紋、發紋、中心疏松、中心偏析、殘余縮孔等質量問題。}
二:鋼材的退火處理
1.現很多廠家為了節約,對于壓縮比較小的冷鐓標準件采用了硬拉、硬墩的方法,但對于壓縮的比較大的還是要經過退火球化處理,35#、ML35、SWRCH35K要求退火后硬度≤HRB75、ML40Cr、ML35CrMo、40Cr、35CrMo一般要退火拉拔后才能墩制,否則因硬度太高會造成冷鐓開裂等質量問題。
2.球化退火:現大都采用的真空退火爐,為了經濟現在我們廠家都使用的套裝方式,如果鋼材比較潮濕,讓爐內溫度將鋼材烘干,然后封蓋。防止水蒸氣在爐中造成脫碳。退火加熱到Ac1以上10-20°C,保溫4小時后隨爐冷卻至680°C再保溫1小時進行球化,爐冷至500°C以下出爐,為了防止脫碳可加入一些木炭但不能與鋼材接近防止局部增碳,最好放到爐中央。但不要過多,否則表面增碳,造成冷鐓開裂。
3.材料退火要檢:(1)脫碳層深度(2)組織看是否球化合格(3)硬度是否合格
三:冷鐓常出現的質量問題
冷鐓開裂:原因是多方面的a材料的金相組織是否符合工藝要求,是球狀珠光體還是片狀珠光體。b材料冷拔后硬度是否合要求。c材料是否有裂紋或嚴重劃傷。d冷鐓壓縮比是否過大。
四:熱處理的質量問題
1.氧化與脫碳:氧化和脫碳是在加熱時鋼與其他化學氣體的化學反應造成的。氧與碳結合發生反應碳化后余下鐵素休。脫碳問題也是標準件行業一大問題,有些廠家先進的網帶爐帶有碳滲控制系統,但大多沒有,從原材料開始有脫碳,到退火退碳,如果用專用的淬火油做為冷卻液可以避免脫碳,如果用堿液作為冷卻液則就有可能不能滿足GB3098.1螺紋脫碳的規定。
2.硬度不足:淬火后硬度達不到要求產生的原因很多:a加熱溫度低達不到奧氏體轉變的溫度要求。b保溫時間短,加熱到奧氏體轉變溫度要保溫一定時間,這個時間叫做奧氏體均勻化時間。c冷卻速度不夠,水溫太高或是冷卻性能不好,這時要檢查一下水溫是多少、淬火的水液中堿含量是否夠。d要檢查一下鋼材組織情況,是否淬火前組織晶粒粗大偏析。
3.鋼的過熱和過燒:鋼的加熱溫度高,在高溫下留時間過長引起奧氏體晶粒過大,冷卻后造成鋼的強度低。
4.淬火應力是造成淬火變形和開裂的主要原因,防止變形和開裂的方法有a如果螺栓較長,最好人工擺放,不要堆放,使制減災調制過程中受熱、冷卻均勻,可有效的防止變形。
b加熱時要注意材料的導熱性。c在馬氏體轉變區內要緩慢冷卻,可以用雙液淬火,先水后油等減少內應力的產生。
5.裂紋:裂紋的形式很多,當你發現裂紋之后要進行全面的分析確定是什么裂紋,是原材料裂紋還是淬火裂紋然后找出原因。裂紋種類很多:a原材料裂紋是鋼廠在加工中造成的,如開坯不好,鋼錠表面裂紋沒有清理干凈,表面氣泡帶來的發紋,軋鋼時孔徑調整不佳帶來的折疊裂紋一般是在界面上對應2條折疊裂紋。原材料裂紋在顯微鏡下觀察裂紋兩側往往有脫碳現象存在,而調制裂紋的裂紋兩邊沒有脫碳現象的存在。b淬火裂紋:淬火裂紋是在淬火冷后不久溫度降至馬氏體大約250°C左右產生的。因為奧氏體溫度急冷時發生收縮而在馬氏體以上卻相反的發生膨脹,這樣強制性的膨脹會導致裂紋的產生。熱處理工件的形狀與裂紋有密切的關系,如工件的缺口、尖角、盲孔、表面粗糙等常常是淬火應力比較集中的地方,往往裂紋就在此產生。淬火裂紋是否會產生取決于淬火冷卻時的內應力和組織應力相加之后,如果是拉力則可以發生裂紋,如果相加施壓應力裂紋不會產生。
6.磨削裂紋:網狀裂紋在磨削加工中較常見。主要是磨削量過大溫度過高使達到奧氏體溫度后磨床冷卻水相當淬火介質。所以多呈網狀,也就是說網狀裂紋是沿著晶界開裂的也呈龜裂。在生產中也遇到過此種情況,有一發動機用杠頭螺母,表面磨制后有淬火的工序,鍍后會發現磨制外面有裂紋產生,不過很淺,根本不影響產品的使用,但卻給客戶造成產品開裂的現象,客戶不可能使用的。原因分析就是磨制后表面有微裂紋,淬火后裂紋擴大。

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