Page 67 - 理化检验-物理分册2023年第七期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202307013

40Cr 钢承重连接杆开裂原因

汪春梅 , 王春燕 , 章 发 , 介瑞华 , 钱万来 , 杨伟勇 2
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( 1. 芜湖新兴铸管有限责任公司 检测中心, 芜湖 241000 ; 2. 芜湖新兴铸管有限责任公司 研究院, 芜湖 241000 )
摘 要: 在对经调质处理的40Cr钢承重连接杆进行精加工时, 发现其外表面发生横向开裂。采
用宏观观察、 化学成分分析、 气体分析、 金相检验及硬度测试等方法分析了该连接杆开裂的原因。
结果表明: 该连接杆开裂的原因是热处理工艺不当, 导致组织未被淬透; 在零件内槽变形处的加工
精度不足, 产生了应力集中, 导致弧形裂纹延伸至表面。采用调整淬火工艺参数、 将冷却介质改为
水基淬火液、 优化工件车削精度、 将过渡区域改为圆角等方法可以提高产品的合格率。

关键词: 40Cr钢; 承重连接杆; 横向开裂; 淬火裂纹

中图分类号: TB31 ; TG115.7 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 07-0051-04

Reasonsforcrackin g of40Crsteelloadbearin g connectin g rod

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WANGChunmei , WANGChun y an , ZHANGFa , JIERuihua , IAN Wanlai , YANG Wei y on g 2
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( 1.Testin gCenter , WuhuXinxin gDuctilePi p esCo. , Ltd. , Wuhu241000 , China ;

2.ResearchInstitute , WuhuXinxin gDuctilePi p esCo. , Ltd. , Wuhu241000 , China )

Abstract : Durin gp recisionmachinin g ofthe q uenchedandtem p ered40Crsteelloadbearin g connectin g rod ,

thetransversecrackin gwasfoundonitsoutersurface.Thecausesofcrackin goftheconnectin g rodwereanal y zed

b ymacrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , g asanal y sis , metallo g ra p hicexamination , andhardness

testin g .Theresultsshowthatthereasonsforthecrackin goftheconnectin grod wereduetoim p ro p erheat

treatment p rocess , whichresultedinthemicrostructurenotbein gq uenchedthorou g hl y .Insufficientmachinin g

accurac y atthedeformationoftheinner g rooveofthe p artresultedinstressconcentration , ledtoarc-sha p edcracks

extendedtothesurface.B yad j ustin gtheq uenchin gp rocessp arameters , chan g in gthecoolin gmediumtowater-

based q uenchin g li q uid , o p timizin g theturnin g accurac y ofthework p ieceandchan g in g thetransitionareatorounded

corners , the q ualificationrateofthe p roductcouldbeim p roved.

Ke y words : 40Crsteel ; loadbearin g connectin g rod ; transversecrackin g ; q uenchin g crack

40Cr钢常用于制作承重连接杆、 转向节等中碳 钢, 将其加工成直径为115mm 、 高度为58mm 、 内

结构钢零部件, 其质量对产品使用的安全至关重 径为90mm 、 深度为13mm 的摩天轮承重连接杆。
要 [ 1 ] 。 40Cr钢的热处理方式为加工后直接淬火, 对 该承重连接杆的加工工艺流程为: 原材料→下料→
热轧圆钢进行调质处理可以节约能源、 降低成本、 提 粗车→调质→精加工→检验→入库。在精加工时,
高材料的力学性能 [ 2 ] 。 40Cr钢的淬透性较差, 其淬 发现该承重连接杆表面出现裂纹。笔者采用宏观观
火介质选用不当易使材料出现淬火畸变、 开裂倾向 察、 化学成分分析、 气体分析、 金相检验及硬度测试
增大、 原奥氏体晶粒粗大、 晶粒尺寸不均匀等问 等方法对裂纹产生的原因进行了分析, 并提出了改

题 [ 3-4 ] 。 进措施, 以避免该类事故再次发生。

某制造厂选用直径为120mm 的热轧40Cr圆
1 理化检验
收稿日期: 2022-09-16 1.1 宏观观察
作者简介: 汪春梅( 1985- ), 女, 硕士, 高级工程师, 主要从事钢 采用物质的量浓度为5.0mol / L的盐酸水溶液

产品物理检测及失效分析工作
对开裂连接杆进行清洗, 然后对其进行宏观观察, 结
通信作者: 杨伟勇, w yy an g 1012@126.com
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