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大型铸钢件ZG310-570半齿圈直径为4m，为了满足其工作的需求，我们通常需要采用高频加热机来对它进行热处理，其淬火工艺为860℃加热后淬油冷却，回火工艺为590℃加热后空冷。生产中发现，受多方面因素的影响，半齿圈常发生断裂。今天，小编就给大家说一下其断裂缺陷产生的原因及其预防措施。
检验发现，半齿圈化学成分中磷含量偏高，超出合格含量。半齿圈宏观断口检查发现，断口裂纹呈放射状和人字形延伸,裂纹源位于公司心部，纤维区很小而放射区很大，剪切唇位于边缘部位，断口上发现宏观缩孔和缩松缺陷。从工件断口微观形貌上可见河流花样，其断裂特征为脆性解理断裂。检验发现，半齿圈中心缩裂区域出现二元磷共晶，并出现碳化物，基体为回火索氏体。在该区域之外，组织为回火索氏体+先共析铁素体。
分析认为，半齿圈金相组织异常，工件心部存在磷共晶和碳化物等脆性组织，这是工件断裂的主要原因；同时，工件内外组织差异很大，存在薄弱区，在工件加热和冷却中出现组织应力和热应力时，薄弱区出现裂纹并扩展，这是工件断裂的重要因素，从组织分析来说，磷共晶是不平衡下的产物，是由于磷含量偏高和工件尺寸大，局部区域出现严重磷偏析造成的，半齿圈心部的缩孔松缺陷在应力作用下产生应力集中，该缩孔缩松区位于偏析严重区域，因而缩孔缩松区促进和诱发工件发生解理断裂。此外，半齿圈拉筋对工件升温和冷却时的膨胀收缩起限制约束作用，使工件在热应力作用下表面和心部受拉应力作用，促进工件裂纹萌生和扩展。半齿圈组织检验表明，工件淬火组织不良，存在大量先共析铁素体，使工件性能下降，但不是半齿圈断裂的主要因素。
综上分析，提出防止措施如下：
(1)严格铸造工艺，严格控制铸件有害杂质(P、S等）含量，防止严重偏析和缩孔缩松坯件流入加工工序。 ．
(2)改进半齿圈拉筋结构设计，使其对工件加热和冷却中的胀缩变形不造成阻碍制约，缓解应力峰值，从而使工件应力畸变和开裂倾向大为减少。
(3)在用高频加热机进行热处理时，我们应严格控制热处理工艺，防止因热处理工艺不适当出现不良组织，使工件变形开裂倾向加大。
工件在热处理过程中受多方面因素的影响，会产生一些缺陷，如断裂、变形等，因此首当其冲的是掌握其防止措施。今天，这篇文章不仅仅给我们说了如何预防断裂缺陷的产生，而且还给我们分析了缺陷产生的原因，这有助于我们从根本上解决问题。
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