Page 78 - 理化检验-物理分册2023年第十期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202310015

20CrMnTi 钢齿轮锻件表面缺陷产生原因

杨 娥, 周 杨, 曹 广, 刘月云

( 大冶特殊钢有限公司 高品质特殊钢湖北省重点实验室, 黄石 435001 )
摘 要: 在车削某20CrMnTi 钢齿轮毛坯时, 发现其表面有点状缺陷, 采用宏观观察、 化学成分分
析、 扫描电镜和能谱分析、 金相检验等方法分析点状缺陷的产生原因。结果表明: 热锻前加热时, 加热
炉中的耐火材料颗粒黏附在材料表面, 热锻时这些颗粒被挤压在钢材中, 从而形成了点状缺陷。

关键词: 热锻; 耐火材料; 点状缺陷

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 10-0062-04

Causesofsurfacedefectsof20CrMnTisteel g earfor g in g s

YANGE , ZHOUYan g CAOGuan g LIUYue y un
,
,

( Hubei Ke yLaborator y ofHi g hQualit yS p ecialSteel , Da y eS p ecialSteelCo. , Ltd. , Huan g shi435001 , China )

Abstract : Whenturnin ga20CrMnTisteelg earblank , itwasfoundthatthereweres p otdefectsonthe

surface.Thecausesofp ointdefectswereanal y zedb y macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis ,

scannin g electronmicrosco pyandener gys p ectrumanal y sis , metallo g ra p hicexaminationandothermethods.The

resultsshowthatwhenheatin gbeforehotfor g in g , therefractor yp articlesintheheatin gfurnaceadheredtothe

surfaceofthematerial , andthesep articlesweres q ueezedintothesteeldurin ghotfor g in g , thusformin gp oint
defects.

Ke y words : hotfor g in g ; refractor ymaterial ; p ointdefect
20CrMnTi钢是低碳低合金结构钢, 广泛用于 形, 缺陷与基体边界明显; 未车削表面的缺陷与基体
制造轴类、 齿轮类零件 [ 1 ] 。齿轮锻件的生产工艺为: 颜色有明显差异, 但无明显界限, 缺陷形态也近似圆
电弧炉冶炼→精炼→真空处理→连铸成方坯→红送 形, 表面点缺陷宏观形貌如图1所示。
至连续炉加热→连轧成圆棒→精整→锯切下料→电
阻加 热 炉 加 热 → 模 锻 成 毛 坯 → 车 削。在 对 某
20CrMnTi 钢齿轮毛坯件车削的过程中, 发现其表
面有点状缺陷, 同时仔细检查未车削的毛坯, 发现其
表面也有类似的点状缺陷。笔者采用宏观观察、 化
学成分分析、 扫描电镜( SEM ) 和能谱分析、 金相检
验等方法分析点状缺陷的产生原因, 以防止该类问
题再次发生。
图1 表面点缺陷宏观形貌
1 理化检验 1.2 化学成分分析

1.1 宏观观察 切取试块, 检测20CrMnTi 钢齿轮的化学成分,
车削后的表面可见明显点状缺陷, 缺陷近似圆 结果如表 1 所示, 由表 1 可知: 其化学成分符合

GB / T3077 — 2015 《 合金结构钢》 的要求。
1.3 扫描电镜与能谱分析
收稿日期: 2023-05-18
在缺陷部位切取试样, 将试样进行超声波清洗

作者简介: 杨 娥( 1984- ), 女, 硕士, 高级工程师, 主要从事特钢
后置于扫描电镜下观察。车削后毛坯表面的缺陷与
失效分析工作, y an g _ e _ 2006@163.com
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