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断线钳钳头开裂分析及工艺改进

来源:苏州宏创高频加热设备

        断线钳是常用电动工具,钳头材料为T8钢。钳头热加工工艺如下:锻造,锻造预热沾火,中文回火,高频非接触式加热刃部沾火,人不低温回火。生产中发现,工件高频非接触式加热沾火后开裂失效。

       开裂钳头宏观检验发现,开裂处位于刃部部位,裂纹平行于钳口方向纵向分布,距刃部2-3mm,裂纹长度约10-40mm,裂纹深度为2.0-2.5mm。断口试样分三区,沾火区,月7-9mm,容易腐蚀比较黑;过渡区,约2-3mm,颜色较浅;基本区呈白两色,颜色最浅。从开裂钳头金相显微组织可以看出基体为回火托氏体,成粗大针状形态,器沾火后马氏体级别>六级;过渡区组织委回火托氏体+马氏体,托氏体呈黑色,马氏体为白亮色;沾火区组织委回火马氏体,级别4-5级,超出技术要求标准。钳头部位硬度检测为:基体区硬度40HRC,过渡区为40-50HRC,沾火区为58HRC左右,工件淬硬层7-9mm,在厚度方向已淬透。

       分析认为,钳头采用锻造余热沾火回火后在高频非接触式加热沾火,由于锻造后温度控制不明确,断后余热沾火后组织粗大异常,导致工件脆性大,沾火应力高,增大了工件高频非接触式加热沾火开裂倾向和危险;另一方面,开裂钳口已完全淬透,极易产生纵向裂纹;而工件沾火冷却时,表面先冷却硬化,而后芯部冷却时马氏体转变使体积胀大,此时表面组织其胀大,使表面受拉应力芯部受压应力,当表层拉应力超出材料抗拉强时,工件表层产生裂纹并向里扩张。

       综合分析,提出防止钳头开裂工艺稿件措施如下:

       1)改进高频非接触式加热沾火预处理,采用锻后球化退火,调质处理,高频非接触式加热沾火工艺,是工件高片非接触式加热沾火前获得良好的预备热处理组织,组织均匀细化,综合力学性能优良,工件变化开裂倾向小。

        2)采用较低沾火温度,这样奥氏体晶粒细小,溶入奥氏体中的碳含量较低,减少工件开裂隐患。

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