I Пукнатини при термична обработка
Характеристики:
Морфология: пукнатини от топлинна обработка често се получават в зоната на мартензитна трансформация, така че техните пукнатини могат да се спукат по протежение на кристала или да се спукат през кристала. Пукнатините могат да бъдат радиални, отделна линия или мрежа.
Местоположение: Пукнатините обикновено се образуват в острите ъгли на детайла при внезапни промени в напречното сечение.
Секция: Секцията на пукнатина при закаляване обикновено не е окислена и може да бъде бяла, матово бяла или светлочервена (водна ръжда, причинена от закаляването).
причини:
Напукване възниква, когато големите напрежения, генерирани по време на закаляването, са по-големи от собствената якост на материала и надхвърлят границата на пластична деформация.
Това може да е свързано с фактори като твърде висока температура на охлаждане и твърде бързо охлаждане.
Причини за пукнатини при термична обработка
а. Металургично качество на материала:
Металургични проблеми като свиване и тежки дефекти при валцоване могат да причинят нехомогенности на материала, които увеличават риска от пукнатини при охлаждане.
Металургични дефекти като макроскопична сегрегация, сегрегация на твърд разтвор, водород в твърд разтвор, дефекти при коване и валцоване, улавяне на шлака, организация на феритно-перлитни ленти и организация на карбидни ленти могат да действат самостоятелно или във връзка с макроскопични или микроскопични вътрешни напрежения, за да причинят пукнатини при охлаждане.
b. Съдържание на въглерод в материала и легиращи елементи:
Увеличаването на съдържанието на въглерод ще намали якостта на счупване на мартензита, като по този начин ще увеличи тенденцията за пукнатини при охлаждане.
Легиращи елементи като Mn, Cr, V, Mo и т.н. също ще увеличат тенденцията за закаляване на пукнатини с увеличаване на съдържанието им.
Въпреки това, елемент B може ефективно да подобри закаляването, докато подходящото количество редкоземни елементи може да намали триенето, необходимо за движение на дислокация, намалявайки склонността към крехко счупване.
c. Условия на процеса на охлаждане:
Неправилният контрол на метода на охлаждане и скоростта на нагряване, неравномерното нагряване и твърде високата температура на охлаждане могат да доведат до пукнатини при охлаждане.
Методът на закаляване на охлаждане не е подходящ, скоростта на охлаждане е твърде бърза, неравномерното охлаждане, както и неправилният избор на охлаждаща среда също са често срещана причина.
Закаляването, преди детайлът да не е подготвен за топлинна обработка или неправилното третиране, както и ненавременното темпериране също може да доведе до пукнатини при закаляване.
d. Размер и форма на детайла:
Острите ъгли на детайла, мутациите на напречното сечение са склонни към образуване на пукнатини за охлаждане, тъй като тези места са склонни към концентрация на напрежение.
Големите части на вала са податливи на пукнатини, предизвикани от топлинно напрежение, ако не успеят да бъдат закалени при закаляване.
д. Вътрешни дефекти:
Дефекти, съществуващи в материала, като парни мехурчета, включвания, косми, бели петна и т.н., могат да станат източник на пукнатини под действието на напрежението от топлинна обработка и постепенно да се разширят.
f. Вътрешна крехкост на мартензита:
Вътрешната крехкост на мартензита е вътрешната причина за пукнатини при охлаждане и неговата кристална структура, химичен състав, металургични дефекти и др. ще окажат влияние върху него.
Пукнатините при охлаждане са резултат от комбинация от фактори и трябва да бъдат взети предвид и оптимизирани в редица аспекти, като избор на материал, контрол на процеса, дизайн на детайла и т.н., за да се намали рискът от пукнатини при охлаждане.
Характеристики:
Морфология: пукнатини при коване се образуват при високи температури, пукнатините са относително дебели и обикновено съществуват под формата на множество ивици, без фин връх, без фина посока. Понякога около пукнатината не е напълно декарборизиран, а полудекарборизиран.
Позиция: често се произвежда в груба организация, концентрация на напрежение или легиращи елементи при сегрегацията.
Раздел: участъкът на пукнатината може да е тъмнокафяв или дори да изглежда като кислородна кожа, това е така, защото пукнатината в деформацията на коването се разширява и контактува с въздуха.
причини:
Дефекти на суровината:
Остатъчно свиване: Непълно затворените пори или дупки в суровината могат да доведат до намаляване на якостта на материала по време на процеса на коване, което улеснява образуването на пукнатини.
Включвания в стомана:
неметални включвания, сегрегация на карбид, разнородни метални включвания в суровината могат да отслабят непрекъснатостта на материала и да насърчат образуването на пукнатини.
Неправилен процес на коване:
неправилно отопление:
температурата на нагряване е твърде висока или твърде ниска, което може да доведе до неравномерно разпределение на напрежението в материала, което от своя страна води до пукнатини по време на коване.
неправилна деформация:
скоростта на деформация е твърде голяма, пластичността на стоманата не е достатъчна, за да издържи формата на налягането, лесно да причини разкъсване. Тази пукнатина често се появява в началото на етапа на коване и бързо разширяване.
неправилно охлаждане след коване:
скоростта на охлаждане е твърде бърза или твърде бавна, може да доведе до вътрешна концентрация на напрежение в материала, предизвиквайки пукнатини.
не навременна топлинна обработка:
след коване не е навременна и подходяща топлинна обработка, може да доведе до вътрешното напрежение на материала не се освобождава ефективно, като по този начин увеличава риска от напукване.
ж. неправилен контрол на температурата:
В процеса на нагряване и охлаждане, ако температурата не се контролира правилно, това може да доведе до прекомерно вътрешно напрежение в материала, като по този начин предизвика напукване. Например, в процеса на охлаждане, ако охлаждането е твърде бързо, могат да възникнат пукнатини при охлаждане.
ч. Концентрация на напрежение в материала:
Ако в изковката има области на концентрация на напрежение, като остри ъгли и мутации на напречното сечение, когато напрежението надвишава капацитета на материала, това може да доведе до напукване.
