采用CrWMn钢制造的变压器冲模精磨时出现裂纹的原因分析

采用CrWMn钢制造的变压器冲模精磨时出现裂纹的原因分析
采用CrWMn钢制造的变压器冲模。设计的加工工艺流程为：锻造→调质→退火→机械加工→淬火→回火→精加工。模具在精磨时发现裂纹，裂纹业且长。制取试样，用体积分数为4%的硝酸酒精溶液侵蚀后，肉眼可以看到抛光面上有条带状组织，其中的黑 是碳化物密集带，按标准可评定为2级。在高放大倍数下，可观察到较宽的裂纹，裂纹两侧有氧化和脱碳。裂纹表面有铁素体纯脱碳层，铁素体层外侧有灰黑色氧化物，内侧是低碳马氏体和交叉分布的针状马氏体半脱碳层，脱碳层总深度0.15mm左右。分析后认为，导致模具脆裂的原因如下。
⒈原材料中有较严重的碳化物偏析带，热处理后附加组织应力也较大，对裂纹的产生有促进作用，但不是主导因素。
⒉裂纹两侧脱碳氧化，裂纹开口很大，粗且长，不同于最终淬火时形成的淬火裂纹，说明裂纹在最终热处理以前已经形成。考虑到严重脱碳只有在箱式炉中进行球化退火时才有可能产生，因此，裂纹应在退火前的工序产生。
⒊调质工序(在Ac1+20~40℃加热淬火，600℃左右回火)一般被安排在退火之后进行，作为预备热处理，可以进一步改善组织的均匀性，减少最终热处理后的畸变量。现把调质工序按排在退火之前进行，www.hongchao-dg.cn因而锻后冷却时形成的粗大晶粒和片状珠光体组织最容易引起淬火开裂，而碳化物带状偏析又起了推波助澜的作用，因此，调质时工裂几乎是不可避免的，形成裂纹以后，再经球化退火，使裂纹两侧严重脱碳氧化，在最终热处理时，裂纹又进一步扩展、变粗和加长。
经过上述分析，最后确认模具是在调质时开裂的，是调质工序安排不当，应安排在退火之后进行。
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