一種45 鋼調(diào)質(zhì)法蘭盤裂紋分析及技術(shù)對(duì)策

我司生產(chǎn)的某法蘭盤零件材質(zhì)為45 鋼，其主要加工工藝為：鍛造+調(diào)質(zhì)+粗車+精車+鍍鋅+入庫。該零件的鍛件毛坯圖如圖1 所示，鍛件內(nèi)外具有較大的厚度差異。

對(duì)我司生產(chǎn)的一批約500 余件該法蘭盤鍛件進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)工藝為：淬火保溫溫度825℃，保溫時(shí)間85 分鐘，淬火介質(zhì)為10%NaCl 鹽水，在鹽水中冷卻15 秒，4 小時(shí)內(nèi)回火，回火溫度520℃～530℃，保溫2.5 小時(shí)。該批鍛件調(diào)質(zhì)后發(fā)現(xiàn)大量件出現(xiàn)裂紋。

配置靜態(tài)LACP協(xié)議同樣也需要網(wǎng)絡(luò)管理人員手工加入成員端口，但是它可以通過主動(dòng)端設(shè)備來完成鏈路聚合中相關(guān)端口的參數(shù)協(xié)商，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)端口的活動(dòng)管理，比如選擇其中的兩條鏈路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，另一條鏈路實(shí)現(xiàn)備份。

圖2 為該鍛件薄壁端面上下的裂紋，可以看出裂紋沿著法蘭盤薄壁端面呈周向分布，在薄壁端面處已經(jīng)裂透，裂紋貫穿整個(gè)薄壁端面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該批鍛件調(diào)質(zhì)后出現(xiàn)裂紋274 件，廢品率超過50%，已經(jīng)嚴(yán)重影響后續(xù)生產(chǎn)加工。

實(shí)驗(yàn)分析

為保證后續(xù)生產(chǎn)，針對(duì)該批法蘭盤鍛件調(diào)質(zhì)后裂紋發(fā)生的原因展開分析。

材質(zhì)分析

由于45 鋼的淬透性較差，為保證能夠獲得合格的調(diào)質(zhì)硬度和組織，通常情況下采用鹽水作為淬火介質(zhì)。由于該鍛件結(jié)構(gòu)較為特殊，采用鹽水作為單一的淬火介質(zhì)盡管能夠滿足硬度和組織的要求，但卻無法杜絕淬火裂紋的發(fā)生。

該批鍛件實(shí)際檢測(cè)的化學(xué)成分如表2 所示。

將表2 中的45 鋼化學(xué)成分與表1 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，可以看出該批次法蘭盤鍛件的化學(xué)成分符合要求。

硬度檢測(cè)

因此，針對(duì)該鍛件，制定新的調(diào)質(zhì)工藝為淬火保溫溫度820℃，保溫時(shí)間60 分鐘，淬火介質(zhì)為10%NaCl 鹽水和淬火油，鹽水溫度20℃～40℃，淬火油溫度30℃～60℃，在鹽水中冷卻3 ～5 秒后迅速放入淬火油中油冷，4 小時(shí)內(nèi)回火，回火溫度520℃～530℃，保溫2.5 小時(shí)。新的調(diào)質(zhì)工藝與原始工藝對(duì)比，主要改變淬火介質(zhì)，由單一的鹽水改變?yōu)樗?油雙介質(zhì)。這樣做可以在高溫區(qū)用鹽水的快速冷卻抑制過冷奧氏體的分解，在低于400℃時(shí)，立即轉(zhuǎn)入油中緩慢冷卻，以減少淬火內(nèi)應(yīng)力，防止淬火裂紋。

金相分析

從圖3 中可以看出，遠(yuǎn)離裂紋的基體組織為：回火索氏體，1 級(jí)，符合國標(biāo)GB 13320-2007 調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)組織的要求。而在裂紋附近，沒有觀察到脫碳組織，說明裂紋不是在淬火前造成的，而應(yīng)該是淬火時(shí)出現(xiàn)，結(jié)合裂紋宏觀形貌，裂紋為淬火裂紋。

將圖2 所示鍛件沿著垂直于裂紋開裂方向鋸斷進(jìn)行金相分析，結(jié)果如圖3 所示。

美方語料在構(gòu)建IDC元素時(shí)，大量應(yīng)用指示“特朗普”的名詞詞組及輔助詞項(xiàng)“特朗普政府”“USTR”，突出特朗普及本屆政府推行的政策與往屆政府不同，宣稱其更符合美國人民利益，試圖增強(qiáng)特朗普的聲望，贏得選民支持。因而，“美國人民”“我們”都成為IDC的重要元素，努力構(gòu)建特朗普親民的形象，通過人民的支持獲得其政策的合法性。復(fù)數(shù)名詞“農(nóng)民們”“工人們”“消費(fèi)者們”通過轉(zhuǎn)喻機(jī)制指代美國人民，但將其具體化的話語優(yōu)勢(shì)在于引導(dǎo)民眾相信總統(tǒng)在給予人民真切的人文關(guān)懷。

討論

通過上述分析，該批鍛件調(diào)質(zhì)后出現(xiàn)裂紋主要是淬火時(shí)所致。鍛件的調(diào)質(zhì)是熱處理加熱和冷卻的過程，由于熱脹冷縮和發(fā)生組織相變時(shí)新舊組織比容的差異，必然發(fā)生體積的變化。需要特別注意的是，零件在冷卻的過程中表面和心部存在溫度的差異，加上組織相變的不同時(shí)性和相變量的不同，鋼鐵零件表面和心部的體積變化無法同步進(jìn)行，因此產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

通過上述分析，針對(duì)該法蘭盤鍛件，可以采取增加薄壁厚度的方法，減少鍛件內(nèi)外的厚度差，促使淬火時(shí)內(nèi)外組織轉(zhuǎn)變速度趨于一致，從而降低淬火開裂所造成廢品率。但鍛件毛坯是基于產(chǎn)品零件添加余量而設(shè)計(jì)的，其整體結(jié)構(gòu)是由零件結(jié)構(gòu)決定的。增加該零件薄壁處的余量，一方面增加原材料用料成本，導(dǎo)致鍛件生產(chǎn)成本增高；另一方面會(huì)造成隨后的機(jī)加工工作量顯著增大，降低生產(chǎn)效率。因此，僅僅通過增加零件薄壁處余量尋求改善淬火過程是不可取的。需要從調(diào)質(zhì)工藝的角度進(jìn)行改變，從而提高調(diào)質(zhì)合格率。

為減少淬火開裂，從冷卻特性角度講，希望淬火介質(zhì)在冷卻初期，冷卻速度慢一些，避免處于奧氏體和過冷奧氏體狀態(tài)的工件因冷卻速度快，收縮急劇而發(fā)生彎曲畸變。在過冷奧氏體最不穩(wěn)定的區(qū)間(珠光體轉(zhuǎn)變曲線“鼻子”處，600℃～400℃)，希望快冷，避免發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變。又希望進(jìn)入馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)(M

點(diǎn)以下)，冷卻速度愈慢愈好，緩解馬氏體轉(zhuǎn)變體積膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力，防止開裂和減少畸變。圖4 為理想淬火介質(zhì)的冷卻曲線。但由于各種鋼過冷奧氏體穩(wěn)定性不同及實(shí)際工件尺寸、形狀的差異，要求同時(shí)適合各種鋼材的淬火介質(zhì)是不現(xiàn)實(shí)的，所以，理想淬火介質(zhì)是不存在的。

針對(duì)該法蘭盤鍛件，不同部位厚度具有較大差，鍛件內(nèi)孔附件厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外側(cè)薄壁的厚度，從圖可以看出薄壁處厚度僅為10mm，淬火時(shí)薄壁處完全可以淬透。淬火時(shí)，薄壁處由于冷卻較快，首先發(fā)生冷卻和馬氏體轉(zhuǎn)變，而內(nèi)孔附近由于厚度較大，散熱和冷卻較慢，隨后才發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，由于兩者尺寸差異較大，因而產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過鍛件的斷裂強(qiáng)度時(shí)，鍛件發(fā)生開裂。一種鋼在同一種介質(zhì)中淬火時(shí)，在淬透情況下存在一個(gè)危險(xiǎn)截面尺寸。45鋼的易裂尺寸范圍為5mm ～11mm。該鍛件薄壁處厚度為10mm，處于易裂尺寸范圍內(nèi)，在調(diào)質(zhì)時(shí)容易發(fā)生淬火開裂。

改進(jìn)措施

針對(duì)科技服務(wù)機(jī)構(gòu)、技術(shù)轉(zhuǎn)移人才服務(wù)能力不足等問題，充分發(fā)揮省科技創(chuàng)新服務(wù)聯(lián)盟、省技術(shù)轉(zhuǎn)移聯(lián)盟、省技術(shù)產(chǎn)權(quán)交易市場(chǎng)等作用，集聚科技創(chuàng)新服務(wù)資源，開展綜合性、專業(yè)化一站式服務(wù)。提升大學(xué)科技園、科技企業(yè)孵化器、加速器、眾創(chuàng)社區(qū)等各類孵化載體技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化功能。引導(dǎo)咨詢、評(píng)估、法律、創(chuàng)業(yè)投資等各類服務(wù)機(jī)構(gòu)跨界發(fā)展，集成技術(shù)轉(zhuǎn)移全鏈條服務(wù)［8］。建立技術(shù)轉(zhuǎn)移人才培育機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)一批懂技術(shù)、懂法律、會(huì)經(jīng)營(yíng)管理、懂市場(chǎng)運(yùn)作、復(fù)合型、專業(yè)化的技術(shù)轉(zhuǎn)移人才隊(duì)伍。

一是組建掃黑除惡專用微信群，拓寬宣傳載體。群內(nèi)涵蓋38個(gè)成員單位的主管領(lǐng)導(dǎo)和一名聯(lián)絡(luò)員，掃黑辦第一時(shí)間發(fā)布中央和市區(qū)有關(guān)會(huì)議精神，并要求各單位各部門及時(shí)將開展活動(dòng)的圖文發(fā)送到群里，大家時(shí)時(shí)在群里交流經(jīng)驗(yàn)做法。同時(shí)區(qū)掃黑辦擇優(yōu)編發(fā)簡(jiǎn)報(bào)上報(bào)市掃黑辦并報(bào)送區(qū)領(lǐng)導(dǎo)，不斷激發(fā)大家的工作熱情，有效營(yíng)造了一種掃黑除惡眾人挑，人人肩上有責(zé)任的氛圍。

45 鋼原材料需符合我廠要求的S78002-2016 標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分如表1 所示。

按照內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因和機(jī)理的差異，可將其分為兩種，即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。熱應(yīng)力是指鋼件在熱脹狀態(tài)下快速冷卻，進(jìn)入冷卻狀態(tài)，不同部位體積縮小不同時(shí)，從而產(chǎn)生熱應(yīng)力；組織應(yīng)力，是指在冷卻過程中零件由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，馬氏體比容大于奧氏體比容，同一零件不同部位由于冷卻能力不同，造成組織轉(zhuǎn)變動(dòng)力不同，從而導(dǎo)致奧氏體組織轉(zhuǎn)變成馬氏體組織速度也不相同，不同部位組織轉(zhuǎn)變具有不同時(shí)性。內(nèi)應(yīng)力為熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩者的復(fù)合作用。

不過，可以采取接近于理想冷卻介質(zhì)的雙介質(zhì)淬火方式進(jìn)行淬火。雙介質(zhì)淬火是將加熱好的工件先淬入冷卻能力較強(qiáng)的介質(zhì)中，待工件溫度降至C曲線“鼻溫”以下溫度時(shí)，再淬入冷卻能力較弱的介質(zhì)中繼續(xù)冷卻，以獲得馬氏體組織。

法蘭盤鍛件調(diào)質(zhì)后硬度要求為25HRC ～30HRC，抽取一件已經(jīng)開裂的鍛件，在薄壁端面檢測(cè)硬度，結(jié)果為26.5HRC，符合工藝要求。

通過采用雙介質(zhì)淬火，首批試驗(yàn)200 件，隨后進(jìn)行粗車，僅發(fā)現(xiàn)9 件出現(xiàn)裂紋，調(diào)質(zhì)合格率大于95%。而該9 件的出現(xiàn)，可能與工人操作的熟練程度有關(guān)(注：鍛件是在外協(xié)廠家進(jìn)行雙介質(zhì)調(diào)質(zhì))。雙介質(zhì)淬火時(shí)，工件在第一種介質(zhì)中的停留時(shí)間，是雙介質(zhì)淬火時(shí)至關(guān)重要的一個(gè)參數(shù)。在第一種介質(zhì)中停留時(shí)間過長(zhǎng)，就變成單液淬火，起不到減少變形和防止開裂的作用。若過早的置入第二種介質(zhì)中，則由于工件的溫度尚高，介質(zhì)的冷卻速度又慢，在冷卻過程中則發(fā)生非馬氏體型組織轉(zhuǎn)變。由于試驗(yàn)鍛件是在外協(xié)廠家調(diào)質(zhì)，在鹽水中冷卻時(shí)間僅有3 ～5 秒，因此工人由于人為因素在操作時(shí)不能完全精確保證每件鍛件的冷卻時(shí)間，在鹽水中停留時(shí)間稍長(zhǎng)，就會(huì)造成鍛件開裂。后續(xù)需進(jìn)一步嚴(yán)格要求操作程序。

結(jié)論

本文通過對(duì)本司一種法蘭盤鍛件調(diào)質(zhì)裂紋產(chǎn)生原因的分析，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。具體結(jié)論如下：

將橡膠草胚性愈傷組織按梯度接種至50 mL的液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，在培養(yǎng)懸浮細(xì)胞的過程中，定時(shí)對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行檢測(cè)，收集數(shù)據(jù)，繪制相應(yīng)的曲線，橡膠草懸浮培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)呈S型曲線，在0～8 d，細(xì)胞生長(zhǎng)速度緩慢，處于滯后期；在 8～12 d橡膠草懸浮細(xì)胞的增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯上升，處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，在12～16 d細(xì)胞增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯下降，處于減慢期，在16～20 d平均生長(zhǎng)量保持穩(wěn)定，處于靜止期（圖2）。

⑴該鍛件厚度尺寸差異較大，在調(diào)質(zhì)時(shí)容易發(fā)生淬火開裂，裂紋為淬火裂紋；

本文的研究對(duì)學(xué)生的漢語習(xí)得與漢語交際運(yùn)用有著十分積極的促進(jìn)作用。在漢語的教授過程中，注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行使用致歉言語行為的操練，對(duì)教師自身以及漢語學(xué)習(xí)者來說，都是十分有必要的。只有學(xué)習(xí)者了解漢語致歉言語行為的實(shí)際情況，才能更好地掌握更地道的漢語。

⑵采用水-油雙介質(zhì)淬火方式降低淬火內(nèi)應(yīng)力，可減少淬火開裂，提高了該鍛件調(diào)質(zhì)合格率。