4CR13第一次回火开裂

冷蓝色眼泪 · 发表于 2019-12-25 09:41:50

材料为4CR13电渣锭生产的模块，规格为：305*610和400*610；
热处理工艺如下，650保温180分，1030保温540分，之后采用水淬油冷的方式淬火，随后立即进炉进行升温520保温20H的回火工艺。回火完成后出炉空冷，出炉时未发现表面裂纹，但在次日上午发现两件出现贯穿裂纹，见下图。看看大家怎么讨论如下几个问题：
1 这显然就是应力大造成的应力裂纹，但是按照回火保温时间来看，20个小时的保温时间完全能够保证去除内应力。难道需要保温完成后继续炉冷到室温再出炉？
3. 按照之前的生产经验，只要第一次回火保温时间足够长，也就能基本上去除内应力，从而可免除第二次回火。难道这样的马氏体钢是不能这样操作的？

7101854 · 发表于 2020-1-4 08:54:13

4CR13不能淬水。切记。。

jsn · 发表于 2020-1-4 13:25:05

可能你这个水淬油冷没有掌握好时间，水淬出水温度太低，如果掌控不好可以风冷或直接油冷。

冷蓝色眼泪 · 发表于 2020-1-6 11:24:08

谢谢各位的评论，这个材料我们一直都是水淬油冷的，只是之前的没有这么大块（之前最大的厚度是280mm），现在我们的办法是黑皮材料建议客户先粗铣一刀，然后送过来调质，并且在回火后将出炉温度控制在400℃以下，出来后没有开裂，希望送到客户使用后不会出什么问题

lwz520fy · 发表于 2020-1-14 16:59:45

大型锻件的淬火目前有两种主流思想。现代的淬火过程采用有限元分析已经很成熟，不管是ANSYS、还是Deform,基于有限元分析的温度场模拟，大型锻件的水淬过程分为两种模式:1、上海交大版，工艺思路为水空交替淬火法，第一水的目的是心部急冷至650℃以下(鼻尖温度)，后续的水空交替是为了模具表层的M自回火(返温)，以及减缓组织应力，水空交替冷至心部Ms点，这样就会有较高的热应力及较低的组织应力，以防止淬火开裂；2、上海大学版，工资思路是一淬到底，以心部达到Ms点为止，模具表层区域因心部的热传递，保证其温度不会低于Mf点(应该是做过测算)未完待续

lwz520fy · 发表于 2020-1-14 17:05:24

理由是继续强化热应力，在较高的组织应力博弈下，如果锻件原始状态好，那么即使组织应力大，也不会开裂(开裂就说明原始状态不够好)，这两种思路均有市场，孰优孰劣自由评说，目前来看，两者都能适应于生产，只不过在边角裂的问题上，第一种措施，尚有调整空间，而第二种只能依赖于预冷或材料本身的强大了(未完待续)

lwz520fy · 发表于 2020-1-14 17:08:43

本文中的4Cr13模具从裂纹形态上来看，应属于回火裂纹，有条件的话建议锯断看断口形貌，再根据断口形貌初步判定裂纹源，如果能找到裂纹源进行金相分析，或许能收获原材料的瑕疵，个人觉得原材料可能有问题(有问题不代表不合格)，裂纹源可能来自锻件内部。(未完待续)

lwz520fy · 发表于 2020-1-14 17:14:54

淬火采用水淬油冷，为断续淬火，如果在Ms点以上停淬取出并改变冷却速度，奥氏体转变尚未完成，那么回火后的冷却就相当于进行淬火(奥氏体回火后空冷至室温，冬天的话过冷度会大)，C析出、回火脆性以及薄弱的原材料性能就可能会导致开裂，巧合啊～本人愚见，另外在环保日益严苛的今天，大型锻件油冷，环保很难过得去，不如有话为水空冷，搞个方案申请奖励也不错

lwz520fy · 发表于 2020-1-14 17:16:19

本人电脑上无法回复(公司限制)，手机回复字数有限

冷蓝色眼泪 · 发表于 2020-2-16 11:18:54

非常感谢您的评论，很赞同您的见解，我司现在确实是水淬油冷，也是按照您的思路来短暂水冷，当时我们认为应该是材料质量问题，因为后面调质的模块就没有出现开裂的情况，客户后期也没有反馈，所以觉得应该就是该批材料本身有冶金质量问题所导致的。所以现在个人还是认为4Cr13用水淬空冷或者水淬油冷的工艺还是可行的

热处理技师 · 发表于 2020-2-16 17:39:20

2楼回答的最好最直接。非常好，有基础。

王月 · 发表于 2020-4-11 11:17:03

有没有考虑过再加一个升温段，内外升温更均匀一点。

wjx868 · 发表于 2020-4-11 17:01:33

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