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42CrMo鍛件開裂
2023-09-2242CrMo材料是作為減速機結構件的一個重要鋼種，對于用這種鋼材制造的零部件，要求有強度和韌性良好配合的綜合機械性能。由于目前設備、材料及工藝技術操作難于掌握，調質過程中容易使某些零件產生開裂事故，而這些零件與其他零件相比有其明顯的特點，只有充分掌握了這些特點才能得到滿意的結果。
通常來說，影響鍛件調質處理質量的主要因素包括：
（1）成分偏析。42CrMo鋼屬于中碳合金結構鋼，其原材料常存在帶狀偏析。當經過熱壓力加工（鍛、軋）后，仍保留有成分偏析，經860℃淬火后將出現B上+M混合組織，而B上的沖擊韌性是很差的，這種偏析可從退火組織中看到。從42CrMo帶狀成分偏析能譜分析結果中可以看到鐵素體帶中的Mo含量比珠光體帶中Mo含量高5～6倍，偏析條紋內某些元素的富集十分嚴重。
（2）氣體和夾雜物。42CrMo鋼尤其是大截面的原材料中不可避免地含有氣體和夾雜物，對中碳合金結構鋼而言，由于碳和合金元素的偏析，即使殘余含氫量在1.5～2.0ppm，也可能導致鍛件在偏析處產生開裂。此外，鋁元素的存在對鋼也有害：在酸性鋼中，當鋁含量＞0.005%時，鋁在脫氧時形成了具有銳角的氧化物，會大大降低這種鋼的塑性；在堿性鋼中，當鋁含量＞0.1%時，鋁在鋼中形成了沿晶界分布的氮化鋁，使鋼的室溫塑性降低。
（3）鍛造溫度。由于42CrMo鋼內部有偏析，當42CrMo鋼在氧化性氣氛中加熱接近固相線，如42CrMo鋼始鍛溫度在1200～1220℃，在此高溫持續時間過長就容易產生析出物或雜質等，偏析的晶界因熔點低就有可能開始熔化，氧通過熔化了的晶界侵入并在晶界上形成氧化物，這樣會產生局部過燒，形成隨后熱加工中的重大缺陷之一。
（4）鍛造比。當鍛造比不足，工件中心變形小，偏析和鋼錠原鑄態組織仍局部保留，常見的就是鋼材的偏析、疏松、微孔等缺陷，粗晶也是常見的缺陷。鍛比過大，機械性能異向性增大，橫向機械性能降低較多。
試驗研究表明，42CrMo鋼因鍛造工藝、熱處理工藝等問題，淬火后獲得混合組織和復雜的應力分布，工件常常成批開裂或較多地開裂；42CrMo鋼鍛件經Ac1～Ac3兩相區加熱淬火，得到馬氏體、鐵素體的復合組織，消除了常規淬火斷口上出現的二次裂紋，馬氏體和鐵素體構成的復合組織具有佳強韌性配合；不論42CrMo鋼以何種原始狀態進行亞溫淬火、高溫回火后的沖擊韌度均明顯優于常規調質；對易開裂鍛件采用可控氣體多用爐進行等溫淬火、高溫回火、更為穩妥。
來源：熱加工論壇
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