重型鍛件熱處理開裂的原因可能包括:
偏析缺陷:大型軸類鍛件的裂紋起始位置存在明顯的偏析缺陷,且偏析區域呈條帶狀分布,位于中心孔內壁亞表面,形成裂紋源。偏析缺陷的存在導致熱處理過程中局部應力集中,進而導致主軸從該位置起裂1。
化學成分不均勻:金屬合金中各部分化學成份的不均勻、不一致形成區域偏析,是冶煉過程中常見的缺陷,一般容易產生偏析的元素均集中在鋼錠最后凝固部分。在本案例中,裂紋源處偏析缺陷內部特定合金元素(主要為Cr、Mn、Mo及V)的含量遠高于基體中的相應元素的含量1。
冶煉條件不佳:大型鋼錠的冶煉純凈度控制難度較大,這使得大型軸類鍛件在加工生產過程中可能出現各種各樣的問題,其中熱處理過程中出現開裂的現象比較普遍1。
建議改善冶煉條件,消除或減輕區域偏析;評估大型軸類鍛件的偏析程度,適時調整熱處理工藝