圆盘剪失效分析- .pdf

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1、处理natment圆盘剪失效分析安徽泰尔重工股份有限公司(马鞍山243000)杨晓红马继堂H13(4Cr5MoSiV1)钢是一种强韧性兼备的热计的研究看，低si、高Mo的合金化设计，且严格控作模具钢，广泛应用于冶金行业的剪切设备。5H13制S、P含量，既能保持此材料良好的热强性，又可钢是在H13钢基础上，将其碳含量(质量分数)提以提高冲击韧度。高至0．5％左右。我公司为某钢厂冷轧薄板线制造的试样的化学成分(质量分数)(％)5H13钢圆盘剪，出现崩刃而早期失效，而进口的相编号CSiMnPS同规格圆盘剪使用正常。为此，从两种圆盘剪上进10．5150．9500．3220．021

2、0．009行取样分析，找出了5H13圆盘剪早期失效的原因。20．4470．9500．430O．O190．0045H13圆盘剪在外圆刃口部位有一椭圆形崩口，编号CrMoWV崩刃刃口外形呈贝壳状，沿圆周约长14ram、宽14．5151．0820．1480．7604mm、深1．5mm，如图1所示。断面呈黑灰色，元金24．3501．527O．O550．459属光泽，有明显的沙滩状疲劳扩展纹。2．金相组织分析及讨论采用4％的硝酸酒精腐蚀1、2金相试样，使用倒置金相显微镜在100倍和400倍下进行组织观察。1试样在100倍时，呈现暗区和亮区相交叉，有不均匀的带状偏析组织，400倍时，

3、组织仍见不太明显的暗、亮区域；2试样在100倍和400倍时，组织都非常均匀，为均匀分布的隐晶状回火马氏体+细小碳图15H13圆盘剪刃口崩刃形貌化物组织。在圆盘剪的外圆刃口处取样，如图2所示。我国产的H13钢普遍存在碳化物带状偏析现象，公司圆盘剪试样编号为1，进口的圆盘剪试样编号是由碳及合金元素沿锻轧方向的偏析所引起的。通为2。采用光谱仪、金相显微镜、洛氏硬度计对试常的钢液在冷却凝固过程中以树枝晶的方式长大，样进行了化学成分、金相组织和硬度分析。在不同时期表面和心部冷却速度的差别，造成晶内和枝晶间的化学成分、组织不均匀，心部组织晶粒相试块粗大。碳化物分布越不均匀，带状组织越

4、严重，这种带状组织淬火+回火后在带之间会产生应力集中，造成在使用过程中冲击韧度、塑性和断裂韧度的降低，碳化物集聚区域最易成为疲劳裂纹源。因此，(a)1试样(b)2试样图2圆盘剪取样在锻造前进行均匀化退火，消除碳化偏析，减轻带1．化学成分分析状组织，为后面的等温球化退火做良好的组织准备，采用PMI-MASTERPRO光谱仪对1和2试样以提高热处理后的冲击韧度。进行分析，化学成分如附表所示。1试样的s元素含3．硬度检测量比2试样的高，2试样Mo含量较高。从合金化设采用台式洛氏硬度计对1、2试样进行了硬度检参磊r热船⋯蕊鬻．．'．州，J，，el研器．．l，啪，蠹y‘∞m51热处

5、理eatTreatment连杆的喷丸强化工艺试验陕西柴油机重工有限公司(兴平713105)张晓云刘建朋内燃机工作时连杆承受来自气缸内作用于活塞昼上的气体压力及活塞连杆组的惯性力，其大小与g趔方向随曲轴转角呈周期变化。连杆在整个循环中惶时而受压、时而受拉，在工作中承受着剧烈变化鬃的动载荷，因此要求具有足够的刚度、疲劳强度和冲击韧度，我公司采用喷丸强化工艺提高其疲循环次数劳强度。图2连杆大端孔喷丸强化饱和曲线连杆的制造工艺为：锻造一正火一调质一机械表1喷丸强化工艺加lT一喷丸一精加工。T作压力喷枪数喷枪角度喷枪升降频率喷枪升程喷距1．喷丸工艺／MPa(。)，Hz／mm0．48

6、～0．55145lO200400(1)喷丸部位如图1所示。循环数台车转速流量铸钢丸钢丸硬度Alinen／次／r·min一／kg·min一型号HRC试片181020S23050～55A型2．试验结果采用x射线法对连杆内孔进行残留应力测试，方向为周向，测试部位经过饱和氯化钠水溶液电解剥层处理，剥层深度约301xm，结果如表2所示。表2喷丸前后残留应力图1连杆喷丸部位编号喷丸前残留应力／MPa喷丸后残留应力／MPa1+183—543(2)技术要求喷丸强度0．254～0．305mmA，2+l97—546覆盖率≥100％。3+190—55l(3)设备和工艺通过测试大端孔喷丸强化饱4

7、+201—549和曲线，如图2所示，确定了最佳循环次数，连杆注：“+”代表拉应力，“一”代表压应力喷丸强化工艺所用设备及工艺参数见表1。3．结语夺·夺··4=-·4--·々·夺·夺·÷·÷··寺·寺·÷·夺·专·牛·夺·÷·夸·喷丸强度随喷丸循环次数的增加逐渐提高，、J，测。l试样的硬度在59—60HRC，2试样的硬度在达到饱和点时，在一倍于饱和点的循环次数下，喷57．5—58HRC，而图样硬度要求为54～58HRC，1试丸强度增量不超过饱和点处弧高值的10％。样硬度偏高。喷丸后零件的内孔在直径方向收缩0．()lmm，因4．结