Page 61 - 理化检验-物理分册2024年第三期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202403012
40Cr 钢棒材剪切开裂原因
徐政新,杨 娥,周 杨,曹 广
( 大冶特殊钢股份有限公司 高品质特殊钢湖北省重点实验室,黄石 435001 )
摘 要: 某公司生产的 40Cr钢棒材在冷剪切下料过程中发生开裂。采用宏观观察、 化学成分分
析、 扫描电镜分析、 金相检验等方法分析了该棒材开裂的原因。结果表明: 棒材表面局部存在加工
硬化层, 导致棒材发生了剪切开裂; 加工硬化层的产生原因是棒材在精整过程中, 矫直及砂轮扒皮
工艺不当。
关键词: 40Cr钢棒材;剪切开裂;加工硬化;矫直;加工硬化组织
中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2024 ) 03-0049-03
Reasonforshearcrackin g of40Crsteelbars
,
XUZhen g xin , YANGE , ZHOUYan g CAOGuan g
( HubeiKe yLaborator yofHi g hQualit yS p ecialSteel , Da y eS p ecialSteelCo. , Ltd. , Huan g shi435001 , China )
Abstract : Acertaincom p an yp roduced40Crsteelbarsthatcrackeddurin gthecoldshearcuttin gp rocess.
Thecauseofcrackin g int hebarwasanal y zedusin gmethodssuchasmacrosco p icobservation , chemicalcom p osition
anal y sis , scannin gelectronmicrosco pyanal y sisandmetallo g ra p hicexamination.Theresultsshowthattherewasa
localizedworkhardenin g la y eronthesurfaceofthebar , whichledtoshearcrackin gofthebar.Thereasonforthe
formationof work hardenin gla y er wasim p ro p erstrai g htenin gand g rindin g wheelp eelin g p rocessdurin gthe
finishin gp rocessofthebar.
Ke y words : 40Crsteelbar ; shearcrackin g ; workhardenin g ; strai g htenin g ; workhardenin gstructure
40Cr合金结构钢是机械制造业应用最广泛的 知: 棒材表面为扒皮状态, 砂轮扒皮残留的痕迹明
钢种之一, 经调质处理后其具有良好的低温冲击韧 显; 开裂部位与剪切面有一定距离, 裂纹沿料段横向
性及切削加工性能, 主要被用于制造中速、 承受中等 裂开; 将开裂部位进一步打开, 在横截面处可见裂纹
载荷的零件, 如汽车转向节、 后 半 轴、 花 键 轴 等 [ 1 ] 。 起源于棒材表面。
某公司在对40Cr钢棒材进行剪切下料的过程中, 发
现部分料段有开裂现象, 该批次40Cr钢棒材的生产
加工工艺为: 电炉连铸 → 连轧成直径为 40mm 圆棒
→ 矫直 → 表面砂轮扒皮 → 剪切下料。笔者采用一系
列理化检验方法对该棒材开裂的原因进行分析, 以
避免该类问题再次发生。
1 理化检验
1.1 宏观观察
开裂棒材的宏观形貌如图 1 所 示。由 图 1 可
图 1 开裂棒材的宏观形貌
收稿日期: 2023-12-11
作者简介: 徐政新( 1975- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事特钢轧 1.2 化学成分分析
在开裂棒材上取样, 对试样进行化学成分分析,
制工艺研究, xuzhen g xin@citicsteel.com
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