热处理ｌ 珏 ｍ ４０ Ｃ ｒ半轴批量淬裂原因 分析及解决措施 合肥车桥有限责任公司（安徽２３００１１） 张兰 后发现情况并非如此，因为淬火水温并不比以前生产的 １．问题的提出 我公司是生产汽车后桥的专业厂：在汽车后桥中半 水温低，反而由于产量大增，淬火频次增加，淬火水温 明显升高，有时高于７０℃。 对淬裂半轴分析后发现，裂纹均发生于 部并呈弧 轴是重要受力件，主要承受扭转力矩和一定的冲击载 荷，因此该产品的质量好坏决定了整个后桥的使用寿 命。一直以来该产品的生产都很稳定，未出现过大的质 量问题，但曾有一段时间，半轴在调质过程中出现了批 量裂纹，对此我们进行了认真的分析研究。 形裂纹。对出现裂纹的半轴进行金相分析，结果显示裂 纹附近为ｌ级回火索氏体，再往里为５级回火索氏体＋ 铁素体。说明半轴Ｒ部未完全淬透，裂纹出现在淬硬层 与非淬硬层的过渡区。半轴Ｒ部是形状突变区，极易造 ２．原因分析 半轴材料大部分为４０Ｃｒ，技术要求为：调质处理＋ 表面中频淬火。所选用的调质处理工艺为：８４０～８６０％ 加热，保温６０ｒａｉｎ，淬水，５６０～５９０℃回火。 我公司生产的半轴形状如附图所示，在凋质处理后 发现批量裂纹，其位置均发生在Ｒ部。 成应力集中，这个部位本身就容易形成弧形裂纹，再加 之该部位金相分析显示其未淬透。我们知道，在淬硬与 非淬硬过渡区中应力发生了突变，有一个大的应力峰 值，而且轴向应力大于切向应力，较易在垂直于轴的方 向发生开裂，这就完全符合了所观察到的弧形淬裂现 象。 因此半轴批量淬裂的主要原因是未淬透，而未淬透 的主要原因是淬火频度增加而致水温过高，从而直接导 厂ｌ Ｌ１ －ｊ ］ 致其冷却能力急剧下降，使半轴淬不透。 ３．解决措施 分析认为，淬火水温过高是造成半轴产生批量淬裂 半轴简图 的主要原因，必须设法控制水温在淬火过程中不过于升 高，为此我们在冷却水系统中添置了冷却塔，确保在淬 由于４０Ｃｒ属于中碳合金结构钢，淬透性较好，一 般来说应该油淬，但对于形状较为简单的也可以采用水 淬。根据以往经验及公ｌ口］的硬件条件，并兼顾成本，我 们最终选择了水淬。 火过程中冷却水温度控制在５０￣Ｃ以下，同时根据我们以 往的经验，将下限温度控制在室温（一般不低于０ ） 以上。在改进后进行的半轴连续淬火中，没有再出现过 批量淬裂现象，从而保证了半轴产品的调质处理质量。 众所周知，淬火水温过低，易产生裂纹，这是因为 水温过低，其在马氏体转变温度范围内冷却速度过快， 从而产生很大的热应力和组织应力，特别是半轴的结构 薄弱部位Ｒ部，在加工过程中所产生的应力集中点极易 造成裂纹的产生。因此我们在开始分析批量淬裂原因 时，认为是由于淬火水温过低或是半轴原材料在锻造过 程中即存在锻造微裂纹所造成的，但在随后的仔细分析 ４．结语 要保证半轴产品调质处理在连续生产中不出现淬裂 现象，淬火水温的控制对其质量起着举足轻重的作用， 只有将淬火水温控制在０～５０℃之内，才能保证材质为 ４０Ｃｒ的半轴不出现批量水淬开裂现象。ＭＷ （２００８０５１８） ２００８年第１９期热处 缎 铸造 ｗｗｗ．ｍａｃｈ｝ｎｉｓｔ．ｃｏ／－ｌｆ ｃｎ 参曷 工热加工
