非調質鋼曲軸感應淬火裂紋失效分析.pdf

1、非調質鋼曲軸作為發(fā)動機的關鍵部件，對其成品的綜合性能要求極高。用于重型卡車的7L發(fā)動機的非調質鋼曲軸，生產中一直存在著感應淬火裂紋問題，且廢品率波動較大。由于感應淬火工序已經接近曲軸生產的最后工序，在此環(huán)節(jié)產生裂紋報廢損失會大大提高產品的生產成本，若檢測過程中出現漏探，對整機也存在極大的質量風險。
　　本文首先對WD07曲軸在感應淬火中出現的裂紋位置進行統(tǒng)計分析，確定大多數裂紋的產生位置，并對該裂紋位置采用傳統(tǒng)的金相方法和低倍方法

2、進行分析，初步確定裂紋的產生與原材料的框型偏析以及成形位置模具阻力擋墻的結構設計有關。
　　隨后通過DEFORM軟件對WD07曲軸的輥鍛制坯、預鍛、終鍛過程進行模擬，同時將影響裂紋產生的工藝因素如鍛造溫度、終鍛模具過渡圓角、材料的框型偏析、材料流動速度等采用DEFORM軟件進行數值模擬計算，定量分析模具過渡圓角變化引起的應力、應變、流速對裂紋產生造成的影響、分析材料偏析的框型橫放和豎放對裂紋的影響，以此提出控制框型偏析位置的改進措

3、施和改進方向。
　　最后根據實際生產驗證確認，通過改善原材料偏析狀況和改進模具的過渡圓角降低了感應淬火裂紋比例，但仍會出現一定數量的裂紋。經過進一步分析發(fā)現，材料的含碳量和含硫量處于上限影響曲軸感應淬火裂紋比例。C元素的增加，感應淬火時得到馬氏體時晶格因C的作用畸變增大，產生的組織應力也就增大;S在材料中以硫化物的形態(tài)存在，硫化物微觀形態(tài)為與組織基體分離的個體，因為硫化物的存在導致材料承載畸變的能力降低，進而降低了發(fā)生裂紋臨界值，