Page 70 - 理化检验-物理分册2024年第四期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202404013

40Cr 圆钢热顶锻开裂原因

王 妍
( 天津航天长征技术装备有限公司, 天津 300301 )

摘 要: 某40Cr圆钢热顶锻发生开裂现象, 采用宏观观察、 化学成分分析、 扫描电镜分析、 金相
检验等方法对材料开裂原因进行分析。结果表明: 40Cr圆钢裂纹缺陷处显微组织正常, 组织中的
非金属夹杂物成分含量符合产品标准要求; 顶锻母材上的缺陷是由圆钢在轧制过程中出现的表面
划伤导致的。最后提出了改进方法, 以避免该类问题再次发生。

关键词: 40Cr圆钢; 热顶锻; 轧制缺陷; 划伤; 显微组织

中图分类号: TG115.2 ; TB31 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2024 ) 04-0054-03

Causesofhotu p setfor g in g crackin g of40Crroundsteel

WANGYan

( Tian j inAeros p aceLon gMarchTechnicalE q ui p mentCo. , Ltd. , Tian j in300301 , China )

Abstract : Crackin g occurredinhotu p setfor g in g ofa40Crroundsteel.Thecausesofcrackin gwereanal y zed

b ymeansofmacrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , s cannin gelectron microsco p eanal y sisand

metallo g ra p hicexamination.Theresultsshowthatthemicrostructureof40Crroundsteelcrackdefectwasnormal ,

andthecontentofnon-metallicinclusionsinthestructuremetthere q uirementsof p roductstandards.Thedefectson

theu p setfor g in gbasemetalwerecausedb ythesurfacescratchesoftheroundsteeldurin gtherollin gp rocess.

Finall y , anim p rovedmethodwas p ro p osedtoavoidtherecurrenceofsuchp roblems.

Ke y words : 40Crroundsteel ; hotu p setfor g in g ; rollin g defect ; scratchin g ; microstructure
40Cr钢是一种低淬透性的调质合金结构钢, 该 表面也不能有裂纹及划伤等缺陷 [ 1-2 ] 。
钢经过调质处理后具有良好的力学性能, 是使用最 按照 YB / T5293-2006 《 金属材料顶锻试验方

广泛的合金调质结构钢。在机械制造领域, 40Cr钢 法》 的要求, 对热轧圆钢进行表面质量检测的方法为
用于制造机床齿轮、 轴销、 连杆等; 在五金工具领域, 热顶锻。热顶锻的定义是在热状态下沿圆钢试样轴
该钢用于制造各种刀具; 在标准件领域, 该钢用于制 向方向施加载荷, 将一定长度的圆钢试样压缩, 然后
造螺钉、 螺铆、 套筒等。经过加工后的40Cr钢零件 检验圆钢在规定锻压比下( 一般将圆钢试样热锻压
在使用过程中要承受不同载荷外力的作用, 因此要 为原来长度的 1 / 3 ) 承受热顶锻塑性变形的能力。
求零件具有较高的抗拉强度、 屈服强度和韧性, 在瞬 圆钢试样经过变形之后, 如果其表面存在缺陷, 就能
间冲击过高或过载条件下, 零件不能出现断裂或变 够明显地显示出来。当圆钢试样锻压比达到要求且
形。另外, 还要求40Cr钢在加工过程中具有良好的 试样表面未出现肉眼可见的裂纹、 折叠等缺陷时, 评
性能, 这就要求40Cr钢的化学成分符合国家标准要 定该圆钢热顶锻合格; 如果圆钢热顶锻试样表面产
求, 同时还必须具有良好的内部和表面质量, 因此在 生肉眼可见的裂纹缺陷( 例如缺陷宽度≥0.2mm ),

40Cr钢的生产过程中, 要严格控制铸坯中的夹杂物 评定该圆钢热顶锻不合格。
含量, 及铸坯中心偏析、 皮下裂纹等缺陷, 40Cr圆钢 在40Cr圆钢的实际生产过程中, 其力学性能合
格, 但是在热顶锻试验时, 圆钢表面出现裂纹缺陷的
现象时有发生, 该现象引起了相关技术人员的高度
收稿日期: 2023-04-04
作者简介: 王 妍( 1984- ), 女, 硕士, 工程师, 主要研究方向为金 重视, 由相关文献[ 3-4 ] 可知: 40Cr圆钢热顶锻开裂

的原因是圆钢在轧制过程中变形量较大引起表面缺
属结构件设计与焊接, 156149527@ qq .com
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