GCr15滚子淬火开裂分析报告

GCr15滚子淬火开裂分析报告一、试样来源及命名：1.鑫久提供热处理开裂滚子试样，命名为：“XJ”；如图1图12.鑫久提供精加工后滚子，CHSC采用840℃加热淬油，180℃回火的热处理工艺加工滚子试样，命名为“CHSC”。如图2图2二、两试样的取样均如图2；三、金相检测：试样均采用4%硝酸酒精腐蚀。1.XJ试样未腐蚀在50X下可见台阶过渡处存在沿晶裂纹。如图3，该类裂纹为典类的淬火裂纹。50X图32.XJ试样表面存在脱碳0.5mm左右，直接检测表面硬度为：55/56HRC，表面打磨0.5mm后检测表面硬度为：60/61HRC。如图450X图43.CHSC试样表面脱碳0.07mm，直接检测表面硬度为：59.5/60HRC。如图550X图54.XJ金相组织为：粗大的针状马氏体+大量的残余奥氏体+少量碳化物，同时晶粒粗大，此为淬火过热组织。如图6、7。部分区域在晶界处出现沿晶的显微裂纹。如图8、91000X图6500X图7500X图8沿晶显微裂纹500X图95.XJ试样淬火马氏体评级，可评为7-8级。附马氏体评级报告。6.CHSC试样金相组强为：隐晶马氏体+颗粒状未溶碳化物+少量残余奥氏体，为GCr15材料正常淬火回火组织。如图10、111000X图10沿晶显微裂纹。500X图11四、结论：JX样品滚子开裂是由于淬火过热引发的。滚子在淬火加热过程中，加热温度过高或保温时间过长，导致大量的颗粒状碳化物溶入奥氏体中，使奥氏体含碳量过高，晶粒过大，同时奥氏的稳定性提高，降低了马氏体的转变温度(Ms点)，增加了淬火开裂的风险，在随后的淬火过程中出现了大量粗针状马氏，导致组织应力巨增，超过了晶界的结合力，使区部晶界出现沿晶显微裂纹。在滚子的尖角及台阶过渡处组织应力与热应力叠加，使该处出现开口裂纹，甚至使整个滚子出现纵向开裂(由于原材料存在碳化物纵向偏析，所以纵向组织应力更大)。同批GCr15材料加工的同尺寸滚子，数量：12只(由鑫久提供)，CHSC采用正确的热处理工艺进行热处理并抛丸检测，未发滚子的任何部位存在裂纹，金相组织完全附合GCr15淬回火标准金相图谱要求(如图10、11)，依据“高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件＿第二级别图＿淬回火马氏体组织［JB/T1255-2001］”可评为1级。(附GCr15淬回火马氏体评级报告)由此，可进一步佐正JX滚子淬回火后开裂的主要原因是热处理工艺控制不当所致。CHSC金相室2015年10月5日