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       34CrNiMo钢齿轮轴锻造后经调质处理,其热处理工艺曲线如图4-28所示。热处理生产中发现一批产品中3/4工件产生严重开裂失效,严重影响产品质量和正常生产,造成很大经济损失。

 

        检验发现,齿轮轴淬火裂纹位置示意图如图4-29所示。由图4-29 可以看出,裂纹长度不一,有纵向裂纹,也有横向裂纹;裂纹外观呈锯齿状,深度伸入心部,表面处裂纹粗糙,裂纹自外向内扩展。断口观察发现,断口颜色为灰黑色,呈纤维状断口形貌;其上分布大量小棱面断口和小裂纹,最外侧出现韧性撕裂断口,小棱面断口上有小裂纹分布。金相观察组织为正常索氏体组织,齿状小裂纹和断续分布的硫化物沿原奥氏体晶界分布。

       从裂纹特征、断口分析和金相组织观察分析后可以判断,工件裂纹不是因热处理工艺因素引起的;金相观察看出,断裂工件沿晶裂纹区域出现大量沿原奥氏体晶界分布的硫化物,而无裂纹处硫化物夹杂极少,工件化学成分检验知钢材硫含量很低,化学成分合格,因而上述裂纹附近大量硫化物也不是由冶炼加工造成的。由于34CrNiMo钢锻造加热温度过高和时间过长,工件发生选择性氧化,出现硫在表面集聚,MnS转化为Mno,同时Fe与S化合生成FeS,形成了FeS-Feo低熔点液相。该液相沿晶界渗入内部出现表面热脆现象,从而导致工件淬火时出现淬火裂纹和开裂。工件开裂的主要原因是因锻造过热和加热时间过长,导致大量脆性硫化物沿原奥氏体晶界析出。为防止上述缺陷发生,必须严格执行锻造加工工艺,防止工件锻造加热温度过高和时间过长,以消除和防止上述工件断裂失效事故发生。

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