Hohe Abschrecktemperatur, Kontrolle von Reißrissen durch Wasserabschreckung und schnelle Abkühlung_PTJ Blog  

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Hohe Abschrecktemperatur, Kontrolle von Reißrissen durch Wasserabschreckung und schnelle Abkühlung  

2021-10-23

Aufgrund der besonderen Einsatzumgebung und Anforderungen des Schwenkens Lagers sind ein geeignetes Vergüteverfahren und ein Induktionshärteverfahren für die Laufbahn erforderlich, um die erforderlichen Festigkeits- und Schlagzähigkeitsanforderungen während des Einsatzes zu erfüllen Lager. Nach dem Induktionshärten der Laufbahnfläche der Drehverbindung Lager Ring einer Firma wurden mehrere Risse festgestellt, als die Laufbahnoberfläche mit 100 % fluoreszierendem Magnetpulver untersucht wurde. Um das Wiederauftreten ähnlicher Defekte zu vermeiden und unnötige wirtschaftliche Verluste zu reduzieren, sagte der Autor, dass die Art des Ringrisses getestet und analysiert wird.

Das Material dieser Art von Ferrule ist 42CrMo-Stahl und der Verarbeitungsprozess ist: Stanzen→Schmieden Blank → Walzen → Schruppdrehen → Anlassen und Anlassen → Drehen → Laufbahn-Induktionshärten.

1. Physikalische und chemische Prüfungen

1. Makroinspektion

Die Risse im Großwälzlagerring befinden sich alle am Innendurchmesser des Rings nahe der Stirnfläche. Die Anzahl der Risse in jedem Ring variiert. Die Risse sind meist entlang der Umfangsrichtung verteilt, mit unterschiedlichen Längen. Die längsten Risse erstrecken sich über etwa 3/4 des Umfangs, und die Ausläufer der einzelnen Risse haben sich bis auf die Stirnfläche verlängert, die makroskopische Morphologie des gerissenen Ringlagers ist in Bild 1 gezeigt und die Morphologie eines der Risse ist gezeigt in Abbildung 

2.Wenn die Oberfläche der Ringlaufbahn induktionsgehärtet ist, ändert sich die Farbe offensichtlich aufgrund des Einflusses von Hochtemperaturwärme. Der Rand der Wärmeeinflusszone ist etwa 20 mm von der Endfläche des Rings entfernt. Der Ringriss befindet sich nahe der Endfläche, und die Innendurchmesserfläche des Risses ist metallisch blank, von der Hitze weg. Bereich. Das Erscheinungsbild der Rissstelle ist in Abbildung . dargestellt


2. Analyse der chemischen Zusammensetzung

Die Ferrule wird durch Drahtschneiden beprobt, die Größe beträgt 15 mm × 15 mm × 15 mm, und die chemische Zusammensetzung der Ferrule wird mit einem direkt ablesenden Spektrometer analysiert (siehe Tabelle 1). Erfüllen Sie die Anforderungen von GB/T 3077-1999.

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3. Metallographische Prüfung

Eine metallographische Probe des Querschnitts des Ferrulenrisses wurde hergestellt und die Rissmorphologie wurde unter Verwendung eines Olympus-Mikroskops beobachtet. Die metallographische mikroskopische Morphologie ist in Abbildung 4 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass der Riss in einem bestimmten Winkel zur Oberfläche steht, die Gesamttiefe etwa 3.6 mm beträgt und er zerrissen ist, auf beiden Seiten gekoppelt, der Schwanz ist relativ dünn, es gibt Oxidation auf beiden Seiten des Risses und es gibt eine lokale Verteilung von Oxidzunder. Im Risskopf und -ende wurden keine anderen Anomalien wie Materialeinschlüsse gefunden.

Nach dem Korrodieren des Rissabschnitts mit 4% (Volumenanteil) Salpetersäure-Alkohollösung wurde der Rissabschnitt unter einem Mikroskop betrachtet. Die metallographische Morphologie des Risses ist in Abbildung 5 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass auf beiden Seiten des Risses ein Phänomen von schlechtem Kohlenstoff auftritt.

Abb. 4 Querschnittsmorphologie des Rissschwanzes Abb. 5 Lokaler Kohlenstoffabbau auf beiden Seiten des Risses

Darüber hinaus gibt es nach der Inspektion keinen kohlenstoffarmen Bereich am Riss und die Mikrostruktur der Ferrule-Matrix ist in Abbildung 6 bzw. Abbildung 7 dargestellt. Es gibt keinen signifikanten Unterschied in der Mikrostruktur des Risses und der Ferrule-Matrix, die beide angelassenes Sorbit sind. +Ferrit. Aus dem Vergleich der beiden Gefüge ist ersichtlich, dass das Gefüge am Riss durch das Induktionshärten der Laufbahn nicht beeinflusst wird.

4. Härteprüfung

Getestet mit einem Rockwell-Härteprüfgerät, sind die Härteergebnisse der Ferrule-Matrix und beider Seiten des Risses in Tabelle 2 gezeigt. Gemäß den Testergebnissen gibt es keinen signifikanten Unterschied zwischen der Härte des Rissteils und der Härte der Matrix.

2. Analyse und Diskussion

Durch makroskopische Prüfung, Analyse der chemischen Zusammensetzung, metallographische Prüfung und Ergebnisanalyse der Härteprüfung des Lagerrings kann der Einfluss der Induktionshärtung der Laufbahn auf den Riss ausgeschlossen und der Riss als vergütet bestimmt werden.

Aufgrund einer ausreichenden Erwärmungs- und Haltezeit sind die Tiefe und Breite von Abschreck- und Abschreckrissen etwas größer als die von Oberflächenabschreckrissen, und aufgrund der anschließenden Hochtemperatur-Anlasserwärmung treten in der ungeschützten Atmosphäre offensichtliche Oxidation und Zunder auf, der Riss Schwanz Eine kurze und dicke tränenartige Morphologie erscheint. Abschreck- und Abschreckrisse erstrecken sich meist entlang der Umfangsrichtung, meist nahe der Stirnfläche.

Oberflächeninduktionshärterisse sind auf die kurze Aufheizzeit zurückzuführen, und die Wärmeeinflusszone ist auf den Bereich der gehärteten Schicht beschränkt. Die erzeugten Risse sind relativ flach und fein, der Schwanz ist sehr scharf und die Verteilung und Ausdehnungsrichtung unterscheiden sich von den vergüteten Rissen. In der gehärteten Zone sind sie kurz. Es gibt mehr lichtbogenähnliche Verteilungen, und das Anlassen bei niedriger Temperatur nach dem Abschrecken reicht nicht aus, um eine offensichtliche Oxidation und Kohlenstoffverarmung auf beiden Seiten des Risses zu erzeugen.

Nach der Untersuchung wird die Ursache für das Abschrecken und Abschreckrisse durch einen unsachgemäßen Abschreckprozess verursacht. Da die Abschreckheiztemperatur zwischen 850 und 900 liegt, ist die Temperatur relativ hoch, und dann wird das Abschreckmedium durch das wässrige Abschreckkühlmedium schnell abgekühlt, und der Strukturumwandlungsprozess Darunter die rissartigen Risse, die nach dem lokalen Zugspannung größer ist als die Bruchfestigkeit des Werkstoffs sind einer der Hauptgründe für das Abschrecken und Abschreckrisse des Großwälzlagers.

3. Schlussfolgerungen und Empfehlungen

1) Nach der physikalischen und chemischen Analyse sollten die Lager mit vergüteten Abschreckrissen verschrottet werden.

2) Beim Abschrecken und Anlassen kann die Auswahl geeigneter Abschreckprozessparameter die Abschrecktemperatur angemessen senken und die strukturelle Spannung und die thermische Spannung reduzieren.

3) Nach dem Abschrecken und Anlassen kann ein Magnetpulverprüfprozess hinzugefügt werden, um Risse rechtzeitig zu erkennen und zu verhindern, dass unqualifizierte Produkte in den nächsten Prozess gelangen.

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