Page 91 - 理化检验-物理分册2021年第十一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202111019

30CrMnSi 钢筒形件旋压开裂的原因及改进措施

肖乾发 , 梁霄鹏 , 姚春臣 , 许晓波 , 罗青云 , 丁 洵 , 李 耀 2

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( 1. 江南工业集团有限公司, 湘潭 411207 ; 2. 中南大学 材料科学与工程学院, 长沙 410083 )
摘 要: 一种30CrMnSi 钢大型筒形件在旋压过程中发生开裂, 通过宏观观察、 化学成分分析、
断口分析、 显微组织观察、 扫描电镜和能谱分析等方法, 并结合对生产过程的排查, 分析了筒形件开
裂的原因。结果表明: 筒形件旋压前热处理工艺不当, 导致硬度、 组织均不均匀, 这是筒形件发生旋
压开裂的主要原因; 通过改进热处理工艺, 选用适用于大型工件的双向交替冷却方式, 并对旋压工
艺进行改进、 完善, 此后的旋压件均未发生开裂, 产品性能满足技术要求。

关键词: 30CrMnSi 钢; 筒形件; 旋压; 断口分析

中图分类号: TG142 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 11-0075-04

ReasonsofCrackin g of30CrMnSiSteelC y lindricalPartdurin g

S p innin g andIm p rovementMeasures

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XIAOQ ianfa , LIANGXiao p en g YAOChunchen , XUXiaobo , LUOQ in gy un , DINGXun , LIYao 2
,

( 1.Jian g nanIndustriesGrou pCo. , Ltd. , Xian g tan411207 , China ;

2.SchoolofMaterialsScienceandEn g ineerin g , CentralSouthUniversit y , Chan g sha410083 , China )

Abstract : Alar g ec y lindrical p artof30CrMnSisteelcrackeddurin g s p innin gp rocess.Throu g hmacrosco p ic

observation , chemicalcom p osition anal y sis , fractureanal y sis , microstructureobservation , scannin g electron

microsco p eandener gys p ectrumanal y sis , andconbinedwithins p ectionofp roductionp rocess.Thereasonsfor

crackin g ofc y lindrical p artwereanal y zed.Theresultsshowedthatim p ro p erheattreatment p rocessofc y lindrical

p artbefores p innin gledtounevenhardnessandstructure.Thiswasthemainreasonfors p innin gcrackin gof

c y lindrical p art.B y im p rovin gheattreatmentp rocess , thetwo-wa yalternatin gcoolin gmethodsuitableforlar g e

work p ieceswasselected.Inaddition , thes p innin gp rocesswasim p rovedandp erfected.Afterthat , nocracks

occurredins p innin gp roducts , andp roduct p erformancemettechnicalre q uirements.

Ke y words : 30CrMnSisteel ; c y lindrical p art ; s p innin g ; fractureanal y sis
大型筒形件作为某些特殊用容器的关键部件, 法, 分析了该筒形件开裂的原因, 以确保产品质量和
不能出现任何裂纹缺陷。目前, 对于大直径、 超长、 可靠性, 确保生产进度。
变壁厚的筒形件多采用旋压工艺, 该方法不仅能节
约材料, 还能利用加工硬化提升结构强度。但是, 金 1 理化检验
属管状材料旋压性能受材料本身组织和旋压工艺的 1.1 宏观观察
双重影响, 任一环节存在偏差均可能使筒形件发生 旋压开裂发生在筒形件旋压的一端( 见图 1 ),
开裂。 裂纹较多, 裂纹相互连接形成碎块并脱落, 在筒形件
一批材料为30CrMnSiA 钢的大型筒形件在旋 上留下一些孔洞。
压加工过程中发生开裂。笔者通过理化检验等方 1.2 化学成分分析
检查该批筒形件原材料的进厂验收情况, 其材
料的状态和化学成分均满足技术要求。从旋压开裂
收稿日期: 2020-10-16
作者简介: 肖乾发( 1965- ), 男, 研究员, 主要从事金属件质量管 筒形件取样进行化学成分分析, 结果见表1 , 其化学
成分亦满足标准的技术要求。
理工作, 283590286@ qq .com
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