5CrMnMo淬火开裂！（ 上传了裂纹及组织相片）

sw33

[昨天我们车间干了三件5CrMnMo模具，回火后发现一件开裂，另两件没问题。请教各位师傅，开裂原因。
材料：5CrMnMo   锻件
要求：HRC42~46
尺寸：Φ410×255
工艺：650保温    860加热  油冷  150~200左右出油后立即回火。回火温度：460℃。

所以因为

工艺基本合理，虽然淬火温度用840℃更为合适。
根据你的描述和观察裂纹的部位和形状，不象淬火裂纹，应该是内部存在缺陷，至于是材料的缺陷还是锻造的缺陷，需要看金相才能判断，个人倾向锻造的缺陷比较大。

zhang

2楼分析的有道理，工艺应该问题不大，不知你采取预冷措施了没有？

lcx

你好！1）什么炉子加热？2）保温时间？3）娤炉方式

liangdeyu

裂纹位置经过了机加工, 也可能是机加工造成裂纹源, 在热处理过程中得到延展.

sw33

3# zhang


经过预冷后才入油的

sw33

4# lcx


箱式电阻炉
保温时间3.5~4h
木炭装箱保护

wangqinghua196

7# sw33

热处理裂纹！

mmmkkklll2

这个要结合金相才能更精确地判断

sw33

8# wangqinghua196


请版主帮忙具体分析下，作为后辈，关于模具裂纹这方面的懂得比较少。

junjingli123

应该不是热处理裂纹，与原材料及锻造有关，如果是热处理裂纹，另两个为什么完好无损，

丹尼尔

建议把裂纹部位剖开做一下金相分析！

wangqinghua196

10# sw33
一、原题整理：（sw33会员）
昨天（2009-9-15）我们车间干了三件5CrMnMo模具，回火后发现一件开裂，另两件没问题。请教各位师傅，开裂原因。
材料：5CrMnMo锻件；
要求： 42~46 HRC
尺寸：Φ410×255
工艺：650℃保温，860℃箱式电阻炉加热，木炭装箱保护
保温时间3.5~4h
经过预冷后才入油的，油冷  150~200℃左右出油后立即回火。回火温度：460℃。




今晨4：00起床，因为要赶飞机到大连参加热处理会议。打开热处理论坛，再看《5CrMnMo淬火开裂》一议题的解答情况时，看到楼主SW33在9#楼说：“8# wangqinghua196：请版主帮忙具体分析下，作为后辈，关于模具裂纹这方面的懂得比较少。”，我斗胆写下这些文字，初步八卦一下，但是不能作为证据，只是我们大家共同讨论，学习现场判定问题的方法：不妥之处请大家批评指正，虚心接受！

二、外观观察：
1.        从裂纹形态看：光滑、平直，且从表面开始开裂，即裂纹起源于表面。具有淬火裂纹特征；
2.        从裂纹位置看：处于垂直于工件纵向的腰部偏上部位，且在沟槽内，尺寸最薄处；
3.        裂纹的开裂的应力状态：处于最大拉应力的地方，是最危险的部位。
4.        沟槽中的可见车道痕迹，一段裂纹与沟槽中的车道痕迹相吻合。
三、开裂原因分析：
1）、如果在整体淬透的情况下形成裂纹，工件应该是组织应力。表面受到拉应力作用。工件尺寸推测：工件高度H=280～300mm。工件的内孔尺寸在￠255mm，即工件壁厚为￠77.5mm，由于楼主没有说明装箱的尺寸以及工艺制定强相关参数，这里只能推论：从3件同时装炉，不装箱热处理来看加热时间，保温时间≈4h，应该适合。工件淬透是可能的，那么裂纹出现阶段应该在出油前后到回火过程中的前期裂开，此时的裂纹断口符合“光滑”的特征。
2）、加热不够，即有心淬火，结果表面是压应力，在这种情况下，有两种形态，见下图：如果如图（a）的形态开裂，裂纹应该从最大未淬透部位的心部开裂起，而不应该在凹槽处的心部，（b）情况下开裂，裂纹的断口应该更加粗糙，实物中的裂纹断口平滑，这点与实际不吻合。
有心淬火 （a）
有心淬火（b）
3）、如果是材料缺陷的裂纹，一般来说，也是从心部开裂起源，但是裂纹特征不吻合。但需要观察表面是否存在白点。
四、综合判定：
开裂原因：淬火裂纹。
五、可能影响因素：
（1）锻件退火不恰当，存在锻造过热组织，退火没有消除完全，类似于二次淬火形成裂纹，需要通过显微组织观察判定；
（2）一段裂纹与沟槽中的车道痕迹相吻合，不能排除这个因素，因为刀痕尺寸我没有办法获得，从图片中初步判定是主要因素；
（3）淬火出油后立即转入带风扇的冷炉中回火时，也会形成开裂。


汪庆华，2009-9-16
QQ：188382262

风来疏竹

强烈建议楼主仔细找一下裂纹源，剖开裂纹处做个金相分析，并上传裂纹处金相照片进行分析，以确定开裂原因：
1、锻造引起；
2、原材料引起；
3、机加工引起；
4、热处理引起。
最终目的能使大家的讨论有个准确而全面的结论。

热处理技师

属于淬火裂纹，今后做好宜裂部位的防护。

353148558

同样楼主的说发

sw33

13# wangqinghua196


真心感谢版主的分析，客气话不说了，有这样的前辈是我这样初步从事热处理工作者的大幸！

sw33

14# 风来疏竹


我们正准备切个裂纹块做金相分析，到时会把相片发上来，和大家一起讨论。

lcx

我同意8楼的说法,要不然我问他3个问题.

所以因为

请问预冷至多少温度才入油的？是否是三个工件同时操作的？