45钢裂纹分析 - 360文档中心

45钢淬火后出现表面裂纹原因分析及对策

45钢淬火后出现表面裂纹原因分析及对策毛喆;李亚龙;刘建悟;王洲【摘要】针对公司45钢淬火后出现表面裂纹的现象,通过金相组织和热处理后的应力分析,确定制件表面存在脱碳层是导致淬火开裂的主要原因.从产生脱碳的环节进行查找,通过热处理前机加工余量去除的控制,结合热处理加热方式和防氧化的措施,成功解决了这一问题.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】3页(P58-60)【关键词】表面裂纹;热处理应力;脱碳【作者】毛喆;李亚龙;刘建悟;王洲【作者单位】保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空机械有限公司理化计量中心,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TG174.44我公司的45钢制件在淬火后经常出现表面肉眼可见的裂纹，经磁粉探伤后，裂纹显现裂纹深度一度在0.5 mm左右，个别达到1 mm，超出了制件后期的加工余量，导致制件报废。

这类问题主要出现在板材制件上，并且板材厚度在5～15mm范围内都存在。

因此，分析裂纹产生原因及制定相应措施成为了我们思考的问题。

1 制件加工流程简介加工流程为：供料→正火→铣加工板材上下两面→淬火、回火→后续加工。

工序说明：1)材料为热轧退火状态；2)公司没有盐浴炉，正火和淬火均采用箱式电阻炉。

供应板材单边的余量比最终制件的尺寸大1.5 mm左右；3)正火是为了细化晶粒，防止后期淬火产生贯穿性裂纹。

同时提高制件硬度，便于铣加工；4)铣加工要求正火后板材的上下表面各去除1 mm；5)热处理淬火前，制件单面余量有0.5 mm；6)正火和淬火温度都为840±10 ℃，保温时间也相同，正火采用空冷，淬火采用水-油分级淬火。

2 金相组织分析原材料投入生产前，均按GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定》进行了夹杂物分析，均符合要求。

45钢

45号钢在加工过程中往往伴随着缺陷的发生，其中裂纹尤为突出。

对试样分析为：
1、抛光态下观察裂纹形貌，裂纹从表面向试样内部扩展，深浅不一，裂纹宽度较宽，尖端较圆钝，裂纹周围没有其它类型夹杂物聚集。

据以上分析，试样表面肉眼可见的裂纹是由非金属夹杂物或显微疏松引起的。

2、对裂纹试样观察，发现试样中存在较多尺寸较大的夹杂物，最大的长约100μm左右，还有部分显微疏松缺陷，裂纹附近区域大夹杂物相对更多。

能谱分析结果表明这些夹杂物主要为硅酸盐类及氧化物。

3、低倍组织可清晰看到在截面上有大量针孔和中心疏松。

针孔和中心疏松是由于非金属夹杂物及气体夹杂所致。

4、对比裂纹和拉速的关系，发现连铸过程拉速过快铸坯冷却组织出现部分碳偏析，导致裂纹。

综上分析最终导致优碳圆钢裂纹的主要原因有：硅酸盐类非金属夹杂物、碳偏析、连铸拉速过快。

为了防止裂纹产生，应采取的措施为：
1、提高冶炼质量，采用挡渣出钢，严格控制冶炼浇注过程中炉渣及耐火材料进入钢液中，去除钢中的杂质，使成分和组织均匀，减轻或消除钢的脆性，提高韧性和塑性。

2、选用高黏度、低结晶温度、快熔速等合理化性能指标的保护渣，适时取样化验以保证炉渣理化指标合格，可以减少铸坯表面裂纹。

3、连铸机实现连铸过程全保护浇注、同时适当降低拉速;严格控制连铸机扇形段的对弧情况，防止吸气;连铸机二冷配水要精确控制，保证水质，保证喷淋管、喷嘴等设备正常运行。

45钢矩形连铸坯中心裂纹的分析和控制

钢厂矩形连铸机的弧型半径为９ｍ，晶器长结度９０ｍ二冷区共分４段，０ｍ；足辊段长４５ｍ二１ｍ、
冷一段长１６ｍ、５ｍ二冷二段长２４９０ｍｍ、３二冷三段
定义中心裂纹平均级别＝样中心裂纹级别总和／试试样个数。１１钢水成分的影响．
级以上中心裂纹发生率由原来的２．ｌ２４％降低到０５％。．１关键词４５钢１０ｍ２０ｍｌ矩形连铸坯６ｍ× ０ｉｌ［ｎ／Ｓ二次冷却Ｍ］［］
ＡｎａｙｉｎｎｒｌｏｎｅａｋｆＲｅｔｎｕａｌｔｌｓｓａｄＣｏｔｏｎＣｅｔｒＣｒｃｓｏｃａｇｌｒＢｉｅｌ
ＡｓｒｃＴｅｅｅｔｆＰ，［］Ｍｎ／ｓｎｒｃｓｆｃｒｉｌｄｎｐｒｅｔｇｅｒｅｏｌｕｄｏｅｔｂｔｔｈｆｃｏ［］ｓ，［］［］ａｄｐｏｅｓａｔｓｎｕｉｇｓｅａｎｇｆｉｉｎｃｎｅａｆｏｃｕｈｉｄｅｑｒ
Ｍａｅｉｌｎｅ４ＣＳｅｌ１０ｍ × ０ｅｔｎｕｒｉｅ，ｆｎ｝ｆ，ｅｏｄｒｏｌｇｔａｄｘ５ｔ，６ｍ２０ｍｍＲｃｇｌｌｔｒＩｅａａＢｌＭ／ＳｆＳｃ金与生态工程学院，北京１０８）００３
摘要统计分析了［］［］［ｎ／Ｓ和钢水过热度等工艺因素对钢厂４Ｐ、Ｓ、Ｍ］［］５钢（．４～．０）６ｎ × ０４％０５％１０ｔｉｏ

Q345B中厚钢板表面裂纹原因分析

摘要Βιβλιοθήκη 通过板坯表面酸洗、钢板表面抛丸、氮氧分析、扫描电镜能谱仪和金相显微镜等手段，对唐钢所生
产Ｑ３４５Ｂ中厚钢板的表面裂纹处进行观察、检测，研究了热装板坯在轧制过程中产生表面裂纹的原因和机理。同时还进行了板坯热装、温装、冷装对比试验。结果表明，含铝低合金钢板由于板坯热装温度处于第三低温脆
ｃｏｍｐｌｅｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍａｕｓｔｅｎｉｔｅｔｏｆｅｒｒｉｔｅｄｕｉｒｎｇｃｏｏｌｉｎｇｄｕｅｔｏｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｓｌｂａｈｏｔｃｈａｒｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａ —
ＡｂｓｔｒａｃｔＢｙｍｅａｎｓｏｆｓｌａｂｓｕｒｆａｃｅａｃｉｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｐｌａｔｅｓｕｒｆａｃｅｓｈｏｔｂｌａｓｔｉｎｇ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｏｘｙｇｅｎｄｅｔｅｒｍｉｎａ－ｔｉｏｎ，ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒａｎｄｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｉｎｇａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ

Q345钢焊接裂纹原因分析

艺应做相应的调整，需Ｘ，￣Ｑ３４５钢板焊前预热，
以减少焊缝开裂的可能性。
该试样断口处枝品状形态比较的明显，断
口处疏松比较的严重，开裂为沿晶特征。
３－２母材中有害元素Ｐ含量较高，极易形成液态
综上所述，该焊接件母材ｎ，＇ｊｃ元素、ｃ当量
素结构钢相比，具有强度高、耐腐蚀性好、用于工程结构制造重量轻、低温性能好等特点，在液压支架的生产中广泛使用，在焊接过程中出现裂纹的现象也较为普遍。因此，针对Ｑ３４５钢分析其焊接裂纹也就十分有必要。
图１焊接裂纹位置示意图
进行母材化学成分检验、金相组织检验、硬度
ｉ
忘， Ⅷ ｍ
Ｑ３４５￣Ｒ焊接裂纹原因分析
枷ｓｉｓ◎ ４屯＠＠ｌ Ⅱ ｇＣｒｏｃｋ
何志松张俊峰文／郑州四维机电设备制造有限公司吕海洋贺睿
摘要：本文通过对Ｑ３４５钢焊接裂纹处母材化学成分检验、金相组织检验、硬度检测及断口扫描分
２．３硬度检测
（ａ）焊缝裂纹始端显徽组织ｌＯ０ｘ（ｈ）焊缝裂纹未端显微￣ｌｔＬｑｌＯＯ ×
针对焊接接头试样，分别对其上的母材、热影响以及焊缝一个域进行硬度检测。检
图２焊缝裂纹处金相组织示意网
测使用维氏硬度计，实验力为４９．０３Ｎ，保持时
断提高，液压支架的承载重量及稳定性要求也
越来越高，液压支架开始朝着大配套、大阻力、
焊丝Ｊ焊丝直径ｌ焊接电流ｌ焊接电压ｌ焊接速度牌号ｌ（ｍｍ）Ｉ（Ａ）ｌ（ｖ）ｌ（ｒａｍ／ａｒｉｎ）

钢板表面微裂纹的原因分析与改进措施

安阳钢铁集团有限责任公司（全文简称安钢）二炼轧厂是新建的一个集脱硫、炼钢、精炼、连铸、轧钢、精整于一体的现代化炼钢、轧钢厂，其中宽板坯连铸机于２００５年８月２９日正式投产并一次热试成功。

该连铸机配备了大量先进技术和成熟工艺，包括结晶器液面自动控制、漏钢预报、动态轻压下、质量在线判定、动态凝固模型等，是目前国际上最先进的现代化板坯连铸机之一。

连铸机主要技术参数：铸坯规格为１５０ｍｍ×（１６００～３２５０）ｍｍ，铸机类型为直弧形，铸坯导向为０～８段，弧形半径为６．６７ｍ，铸机长度为１８．６８７ｍ，拉速范围为０．８～２．０ｍ／ｍｉｎ。

连铸机生产的钢种：碳素结构钢、低合金钢、船板钢、锅炉钢、压力容器钢、汽车大梁钢、桥梁钢、管线钢等八大钢种１钢板表面微裂纹产生的原因表面微裂纹形成于铸坯表面，形状细小，常常隐藏在氧化铁皮下，肉眼无法观察到，轧制后在钢板表面显现出来，严重影响轧钢成材率。

为查明钢板表面微裂纹产生的原因，二炼轧厂进行了大量的工作，包括电镜扫描、酸浸检验和数据跟踪分析等。

钢板表面的微裂纹形态各异，分布位置也不尽相同。

经过跟踪调查和分析，发现钢板表面微裂纹主要分为三类：表面纵裂纹、表面横裂纹、表面龟裂纹。

１．１表面纵裂纹钢板表面纵裂纹位于钢板中间部位，一般长度在１￣１０ｃｍ之间，而有的甚至更短、更细（如发丝），见图１。

在钢板裂纹处取样进行电镜扫描，发现在裂纹底部存在Ｋ，Ｎａ等元素，见图２。

表面纵裂纹产生原因较为复杂，一般发源于结晶器。

主要是由于初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处应力集中。

当该应力超过坯壳的抗拉强度时，在坯壳表面形成裂纹。

二炼轧厂生产的钢板产生裂纹的原因：（１）钢水成分控制不好。

钢种碳含量的变化对表面纵裂纹影响严重，特别是在碳含量进入裂纹敏感区后，出现裂纹的几率更大。

经统计发现：ｗ（Ｃ）在０．０９％￣０．１５％之间的共有４０炉，产生表面纵裂纹的炉次共有７炉，占总炉数的１７．５％；ｗ（Ｃ）大于０．１５％的共有１９２８炉，产生表面纵裂纹的炉次为４１炉，占总炉数的２．１３％。

Q345R钢球罐裂纹产生机理及修复工艺研究…

212管理及其他M anagement and otherQ345R 钢球罐裂纹产生机理及修复工艺研究齐喜岑，杨恒忠，吴晓风（江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏苏州 215031）摘要：针对液化石油气球罐开罐检验中存在的部分远离焊缝的裂纹，结合其制造工艺及使用环境，分析此类裂纹产生的机理，并针对性的提出消除裂纹的修复工艺方案和预防措施。

关键词：球罐；裂纹；应力腐蚀；焊接残余应力中图分类号：TQ221.211 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0212-2 收稿日期：2021-01作者简介：齐喜岑，男，生于1986年，江苏苏州人，硕士研究生，工程师，研究方向：承压类特种设备安全检测。

球罐作为石油化工行业常用的压力容器，得到广泛的应用。

在球罐的各类缺陷中，裂纹是最常见、危险性最大的一种，因裂纹导致的特大事故就曾经发生过多起，造成巨大的人员伤亡和财产损失。

因此对球罐裂纹产生的机理进行分析和研究具有重要的意义。

通常情况下，裂纹多发生在焊接接头部位，但近日在对某大型球罐开罐检验时，发现多处离焊接接头较远位于母材上的裂纹。

本文通过对球罐的制造工艺及使用环境综合分析，探究裂纹产生的机理，制定了合理的修复方案和预防措施。

1 球罐裂纹类型球罐裂纹按发生的原因大致可归纳为原材料裂纹、焊接裂纹、热处理裂纹、疲劳裂纹腐蚀裂纹和过载裂纹[1]，裂纹主要因素包括材料因素、组装因素、焊接因素、机械损伤等因素。

（1）原材料裂纹主要指母材在加工轧制过程中形成的缺陷，也包括焊接和热处理对母材的影响。

（2）焊接裂纹，球罐在组装时因焊接而产生的缺陷，可以细分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。

（3）热处理裂纹即焊后消除应力的热处理过程产生的，常发生在焊缝的热影响区。

（4）疲劳裂纹是因为结构不合理或材料存在缺陷，造成局部压力过高，经过反复加卸载和应力不断交变产生的裂纹。

（5）腐蚀裂纹是在金属被腐蚀过程中产生的裂纹，典型的腐蚀裂纹是应力腐蚀裂纹（SCC）。

Q245R钢焊接裂纹分析及对策

４．分析原因及对策
（）与有关标准对照根据Ｊ／１１《炉受１ＢＴ６３锅
加热处呈暗红色，或用红外线测温仪测温，并保温１ｒｉ右，用厚度约１ｃ的保温材料两面覆盖严０ｎ左ａ０ｍ实，用铅丝捆扎好，焊缝缓冷保温，其目的是尽可能消除焊缝残余应力、扩散氢和消除碾压的加工应力，同时通过焊后热处理改善了焊缝和热影响区的
满解决。
新余钢铁
Ｏ１．３０．４２Ｏ７．２Ｏ０１．４Ｏ（）．ｘ４
（保书）质
笔者公司
０１ｌＯ２８Ｏ６．５０Ｏ１．６０．Ｈ６Ｏ０
（复验）
Ａｌ
ＧＩ１＂３ ≥０００．２
种，其熔敷金属化学成分及力学性能如表３所示。从制造厂的质量证明书和我公司复验的熔敷金
２．从焊接材料来查找
这次所用的焊接材料南上海焊接器材有限公司提
属化学成分及力学性能的数据来看，焊接材料也是合格的，不存在质量问题。
其目的是减缓冷却速度，防止产生淬硬组织，减少
焊接应力的产生。其他焊接工艺要求及参数不变。（）焊后热处理是解决焊接裂纹的关键，正反２面焊完后，即用两把氧燃气烘枪加热至６０～６０Ｃ．０２￣

【学术论文】某45钢齿轮断裂分析及改进措施

【学术论文】某45钢齿轮断裂分析及改进措施摘要：通过对某设备４５钢齿轮断裂的深入分析，研究了４５钢材料的热处理特性和原工艺存在的问题，对断裂齿轮进行了硬度和显微组织分析，找到了齿轮断裂的原因。

针对该型齿轮特点，改进齿轮加工工艺，增加了齿形粗加工工序，改善了齿轮热处理性能，较好地解决了齿轮加工出现的问题，保证了产品加工质量，为该型齿轮加工提供了参考。

关键词：４５钢齿轮；工艺；热处理；显微组织分析；改进方案齿轮作为传动系统的组成部分，在机械行业有着广泛的应用。

４５钢来源广泛，具有较高的强度和较好的切削加工性，成为加工齿轮的主要原材料之一［１］。

某设备４５钢齿轮在使用过程中出现断裂现象，其形态为沿齿长纵向方向整齿断裂，断裂面两端部分呈金属光泽，纹路清晰，中间部分已氧化，无金属光泽，早已出现裂纹。

本文以该４５钢齿轮断裂为研究对象，从工艺、材料、热处理等方面分析原因，提出改进措施，保证产品质量。

１齿轮零件简介某设备４５钢齿轮结构如图１所示，其中热处理要求：调质处理２２０～２５０ＨＢＷ，齿面淬火５８～６３ＨＲＣ，其他主要基本参数见表１。

2 齿轮加工工艺分析该齿轮的生产流程［２］主要为：毛坯加工（棒料锯割）、粗加工（粗车外形及内孔）、中间热处理（退火、正火、调质）、精加工（精车外形及内孔、割键槽）、齿形加工（插齿、滚齿等）、最终热处理（表面淬火）和表面处理（磷化）等。

由于该齿轮要求一定的综合力学性能，故采用调质工艺作为中间热处理，为后续表面淬火等最终热处理作组织准备。

最终热处理采用高频表面淬火，热处理后不再进行精加工。

由于４５钢淬透性较差，鉴于该齿轮的尺寸、结构和加工工艺，该齿轮在做调质处理时，存在调质层深度未能达到节圆以下部分的可能性，而齿轮在感应加热淬火时在齿根部分存在热影响区，如该区域未能产生调质组织，则会影响该区域的力学性能，使该区域的弯曲疲劳强度降低，存在产生裂纹的隐患。

3 断裂原因分析由于４５钢具有较强的淬火开裂敏感性［３－６］，淬火时会引起齿轮应力的急剧变化，齿轮淬火经过加热、保温和冷却３个过程，期间会发生热胀冷缩体积变化和金相组织变化，从而产生相应的热应力和组织应力。

45号钢

某型号发射装置的拉杆在外场使用过程中发生断裂。
断口宏观观察
断口宏观形貌，断口平坦，较光滑，色泽为暗灰色，伴有细粒状闪光面，可观察到从一侧表面向轴心区辐射的贝线，裂纹起源于拉杆一侧表面的螺纹底部。从贝纹线的扩展特征可看出靠近裂纹源扩展较慢，中间扩展较快。裂纹扩展区有明显的疲劳弧线，扩展区面积很大，几乎占据整个断口区域。瞬断区位于裂纹源对应端，形貌较粗糙，面积相对较小
结论和建议
拉杆断裂为低应力旋转弯曲疲劳断裂。裂纹形核后，向内扩展，这种扩展两侧是不均匀的，当扩展到临界尺寸不足时而突然断裂。这种非正常组织、非正常结构的拉杆断裂是必然的，具体的断裂时间、地点是偶然的。由于制造过程的机加工不当造成应力集中，是导致拉杆失效的外在原因；材料强度级别偏低引起力学性能下降，是导致拉杆断裂的主要原因，在交变载荷作用下，发生早期疲劳断裂。采0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢代替退火态的 45钢，加工成拉杆后，经过疲劳试验，未出现断裂现象。
显微组织
在拉杆断裂件上取金相试样，经磨、抛光和4 ％硝酸酒精溶液侵蚀后，在显微镜下观察，其显微组织为珠光体和铁素体，符合45钢退火态的组织结构，未见任何冶金缺陷。
断口微观分析
在扫描电镜下观察，疲劳源区位于拉杆螺纹底部，有一个以疲劳核心为焦点的非常光滑、细密、硬度实测值纹线不明显的狭小区域。最终瞬时破断区面积较小，形貌较为粗糙，呈现等轴韧窝形貌。疲劳裂纹扩展区具有疲劳辉纹和二次裂纹形貌，疲劳辉纹多呈穿晶断裂特征。

45钢螺母裂纹分析

况 ,将 45 钢棒材原料在 50 %盐酸中加热至 70 ℃, 30 m in后 ,取出清洗吹干 ,未发现严重的缺陷 ,低倍组织符合要求 ,见图 2。 2. 3 金相检验 2. 3. 1 组织分析
将原材料磨制抛光后进行显微观察。试样表面
2010 年第 1期南钢科技与管理
2 理化检验与结果
2. 1 化学成分分析
对 45 钢螺母锻件进行化学成分分析1 45 钢螺母锻件化学成分
元素
C
Si
S
P
Mn
测定值 ( % ) 0. 465 0. 233 0. 018 0. 019 0. 699
2. 2 原材料低倍分析为了进一步分析锻造螺母的棒料原始质量情
FANUC L td, 20～100, 2000
22
南钢科技与管理 2010 年第 1 期
45钢螺母裂纹分析
王浩杰 (技术质量部 )
摘要 :通过对 45钢螺母裂纹及其所用的原材料进行高、低倍组织检验以及化学成分分析 ,认为该原材料夹杂物超标是导致裂纹形成的主要原因。关键词 : 45钢夹杂物裂纹
将原材料的纵截面进行磨制 ,抛光处理然后通过显微镜进行观察 ,其夹杂物如图 5所示 :
参考文献 : [ 1 ]松涛 ,顾军. 热处理技术 [M ]. 北京 :化学工业出版
社 , 2003 [ 2 ]李鹏志等 . 45号钢轴类零件淬火裂纹形成原因及
预防措施 [ J ]. 河北科技大学学报 , 2008, 25 ( 3) [ 3 ] FANUC System 1 1T, 6M Users [ J ]. Docum ent,
Ana ly sis on C ra ck of 45 Steel Nu t W ang Ha oj ie

Q345C钢板弯曲裂纹原因分析及应对措施

１．４设备因素
成型胎模的原因，机械折弯的下胎模是固定的，
而数控折弯机是带滚轴的可调胎模，由于固定胎模，槽口棱角尖利，对板料的摩擦系数大，在产品成型过
收稿日期：２０１２－１０－１２作者简介：文清平（１９８０—），男，四川广元人，讲师，工程师，研究方向为金属材料及其焊接技术。
179
Equipment Manufacturing Technology No.1，2013
中图分类号：ＴＧ３３５
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１３）０１－０１７９－０２
Ｑ３４５Ｃ钢材由于具有良好的综合力学性能、焊接性能及低温冲击韧性，被广泛应用于机车、煤矿、液压、石油化工等各行各业。为了提高板材的利用率，降低成本，对板材实施计算机优化下料，使板材利用率可以达到９５％左右，但是，对下料后的钢板进行弯曲压制成型时，经常发现钢板沿着压弯的地方出现裂纹或断裂现象，造成批量零件报废，给制造厂家带来较大的经济损失。本文主要从材料及弯曲工艺等方面分析了弯曲裂纹产生的原因并提出了相应的解决措施。
１产生裂纹的原因
１．１材料成分原因对于绝大多数钢来说，Ｓ、Ｐ都是有害元素，Ｐ主
要影响钢的塑性，Ｓ主要影响钢的冲击韧性和韧—脆转换温度，另外，钢中的硫化物夹杂对对钢材不同方向的性能也会产生主要影响。根据日本学者小泽幸正的研究，热轧低合金厚板Ｓ的含量应控制在０．０１０％￣０．０１５％之间，而我国的国标中对Ｓ、Ｐ的含量要求比较宽松，Ｑ３４５Ｃ的化学成分如表１所示。另外，经过检验发现，现在许多的钢厂的钢材在硫、磷的含量上还稍微超过国标上限，这会使得板材的塑性和韧性下降较明显，在弯曲时容易出现裂纹
拉伸试验。从表２Ｑ３４５Ｃ钢板拉伸试验数据可以看出，钢板横向与纵向的机械性能有一定的差别，钢板横向的塑性和韧性性能低于纵向４％左右。

钢结构焊接裂纹的原因及防治措施

钢结构焊接裂纹的原因及防治措施本文基于焊接产生裂纹的理论知识,通过实践经验，对钢结构裂纹产生的内外在原因进行了深入分析。

焊接裂纹是钢结构在制造过程出现的危害最严重的缺陷,我司主要承担为安阳钢铁备件制造、安装及系统检测、修理,在钢结构的制造过程当中,有时焊缝会出现焊接裂纹,给工程施工带来一定的影响,具体表现在:裂纹能引起严重的应力集中,降低焊接接头的承载能力,任其发展的话最终会导致焊接结构的破坏,降低工程质量,缩短结构寿命,严重时可能造成安全事故,间接延误工期并增加施工成本,影响公司的形象,所以说裂纹在钢结构的制造过程当中一经发现必须彻底清除,进行修补,确保产品质量.以下对钢结构制造过程当中裂纹产生的原因及其防治措施进行分析。

1.内在原因分析及相应的预防措施一般焊接裂纹按其产生的温度和时间分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。

1.1.热裂纹热裂纹是指在焊接过程当中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区时产生的裂纹,故又称为高温裂纹.其产生的原因是由于焊接熔池在结晶过程当中存在偏析现象,偏析出的物质多为低熔点共晶和杂质.它们在结晶过程当中以液态间层形式存在,凝固以后的强度也较低,当焊接应力足够大时就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹.此外如果母材的晶界上也存在低熔点共晶和杂质,则在加热温度超过其熔点的热影响区,这些低熔点化合物将熔化而形成液态间层,在一定条件下,焊接应力足够大时也会被拉开形成所谓热影响区液化裂纹.总之,热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果.热裂纹特征是:多贯穿在焊缝表面,且断口被氧化成氧化色.它主要的表现形式:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹及热影响区裂纹.针对其产生的原因采取以下预防措施:a)限制钢材和焊材中的硫、磷元素的质量分数.b)改善熔池金属的一次结晶,细化晶粒提高焊缝金属的抗裂性:广泛采用的方法是向焊缝金属中加入细化晶粒的元素.c)控制焊接工艺参数,适当提高焊缝成型系数:可采用多层多道焊法,避免中心线偏析,可防止中心线裂纹。

45钢中厚板边部裂纹的原因与控制措施

45钢中厚板边部裂纹的原因与控制措施边裂是45钢中厚板的主要质量缺陷之一，会制约产量和质量的提高，影响企业效益。

分析认为边部裂纹缺陷主要由板坯皮下气泡和角部横裂纹造成的。

即：1、45钢的的原板坯边部存在气泡，因为板坯中的气泡在加热和轧制过程中无法愈合，可形成板材边部裂纹。

2、板坯的角裂纹与钢中铝和氮含量、结晶器锥度、二冷有关。

具体原因：1）钢中铝、氮含量铝会对热塑性产生危害，特别是铝和氮同时存在是，生产的AlN在奥氏体晶界沉淀而降低钢的热塑性，增强裂纹敏感性。

因此有效控制钢中氮、铝元素含量很有必要。

2）结晶器锥度若锥度过大，会造成结晶器对坯壳的挤压，同时窄面铜板挤压宽面坯壳导致纵向凹陷产生，并使角部过冷产生角部纵裂纹。

3）二冷二冷工艺对减少横向裂纹很重要，如果在低塑性区进行板坯弯曲或矫直就会导致横裂纹。

为此解决45钢中厚板边部裂纹问题，应按如下操作：1、控制皮下起泡1）控制外来气体进入钢液。

保证原材料清洁干燥（w(H2O)≤0.5%），强化中包烘烤，调整塞棒、滑板、水口之间氩气流量为3-5L/min。

2）优化钢水脱氧工艺控制钢中w(S)≤0.015%,以提高钢的高温韧性；调整LF炉渣成分控制范围，w(SiO2)=8-12%、w(CaO)=48-55%、w(Al2O3)=20-35%、w(FeO) ≤1.0%,白渣操作。

2、控制角裂1）控制铝、氮含量将弱吹氩时间设定为5-10min,减少氮含量。

控制成品w(Als) ≤0.015%,减少因Al与N 结合形成的皮下横裂纹几率。

2）调整结晶器锥度将结晶器窄面锥度适当调小，减少铸坯凝固收缩时与结晶器产生的摩擦力。

3）优化二冷配水调整二冷配水，适当降低二冷水总量，并调整水量在各区域的分配，使得板坯通过矫直区时避开脆性温度区间。

45钢盘条冷拔横向裂纹原因分析

５钢盘条在拉拔过程中出现横向裂纹的主要原因，并提出了合理的工艺改进措施。
关键词：５钢；４盘条；冷拔；纹；因裂原
ＤＩ１．９９ｊｉｎ１７０４．０２０．０Ｏ：０３６／．ｓ．６２— ３２２１．２０９ｓ
（）四非金属夹杂物的检验
在断口部位取纵向样进行抛光处理后做金相
组织观察，现断口的纵截面存在部分夹杂物，发按
照Ｇ／１５１９进行夹杂物评级，果见表３ＢＴ０６ —８结。
表３试样的夹杂物分析结果
第１卷１
第２期
济源职业技术学院学报
ＪｕａｏｉｕｎＶｃｔｎｌａｄＴｃｎｃｌＣｌｇｏｒｌｆＪｙａｏａｉａｎｅｈｉａｏｌｎｏｅ
Ｖｏ．１ｌＮｏ２１．
２１０２年６月
Ｊｎ２２ｕ．０１
下游客户反映在深加工．ｍ盘条过程５ｍ中，一次冷拔成．５ｍ冷剪切下料时，剪经２ｒａ在
图１断口的宏观形貌
收稿日期：０２— ４— ３２１０２作者简介：凤婷（９２一）女，南濮阳人，源职业技术学院助教，究方向为金属材料；霞（９７一）女，南秦１８，河济研晁１７，河
求。
如表１所示。各元素均在标准范围内，残余元其

45#钢管断裂原因分析

45#钢管断裂原因分析目录1.引言 (1)1.1 45#钢简介 (1)1.1.1 物理参数 (1)1.1.2 化学成分 (1)1.1.4 钢的热处理简介 (1)1.1.5 热处理后力学性能标准 (3)1.2 钢管主要生产工艺 (3)1.3材料的断裂失效 (4)1.3.1 断裂简介 (4)1.3.2 断裂的类型及断口特征 (4)1.3.3 韧性断裂与脆性断裂 (4)1.3.4穿晶（晶界）断裂与沿晶断裂 (5)1.3.5剪切断裂和解理断裂 (5)2 .实验内容 (7)2.1试验样品及仪器 (7)2.1.1试验样品 (7)2.1.2试剂及药品 (7)2.1.3 实验仪器 (8)2.2 实验过程 (8)2.2.1 金相及硬度检测 (8)2.2.1.1金相试样的线切割制备 (8)2.2.1.2金相试样的粗磨及抛光 (9)2.2.1.3腐蚀 (9)2.2.1.4金相检测 (9)2.2.1.5硬度检测 (9)2.2.2 断裂试样的扫描检测 (10)2.2.2.1断面预处理 (10)2.2.2.2试样断口扫描 (10)3实验结果分析与讨论 (11)3.1断口形貌分析 (11)3.2金相组织分析 (12)3.3硬度分析 (13)结论 (15)参考文献 .................................................................... 错误!未定义书签。

45#钢管断裂原因分析1.引言1.1 45#钢简介45号钢，是GB中的叫法，JIS中称为：S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN 称为：C45 。

国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。

一般，市场现货热轧居多。

冷轧规格1.0至4.0mm之间1.1.1 物理参数1.1.2 化学成分除Fe之外，其他元素及含量如下1.1.4 钢的热处理简介45#钢为优质碳素结构钢，含C量为0.45%，属中碳钢，其优点是硬度不高但易于切削加工，缺点是淬火性能不好，所以如果需要表面硬度较高，又希望发挥45#刚优越的机械性能，常将45#钢作调质（先850℃正火，再840℃淬火加600℃回火处理）加表面淬火（加热温度视情况而定，约860℃左右进行淬火）处理，而不是渗碳加淬火，这样虽然前者获得的表面耐磨性比后者稍低，但保证了其芯部耐冲击的性能。

圆钢断面剪切裂纹的分析及预防措施_刘健

表 3 低温剪切试验端裂情况统计表 Tab.3 Shear state list of round steel at low temperature
工艺
低温加热高温加热
端裂支数 / 支
6 5
总支数 / 支
15 169
端裂概率 (%)
40 3
由表 3 可见，42CrMo 圆钢在低温加热工艺条件下出现端裂的概率高于高温加热工艺条件下出现端裂的概率。
轧钢厂使用剪刃形状见图 2。由图 2、3 可见，孔型剪刃形状及使用磨损严重剪刃导致圆钢端部变形，产生局部变形应力。当圆钢剪切变形时，在处于剪切变形区的偏析带内的异常组织中发现了肉眼不可见的微裂纹。在剪切时未出现裂纹，而在 3-5 天后产生外表断面裂纹。剪切应力分析：
图 2 剪刃原始状态（横截面）示意图 Fig.2 Aboriginality of cutting edge (cross section)
（2）端部变形较大的钢易产生裂纹。剪刃总宽度 70 mm，磨损后与端部接触宽度 0～10 mm，是正常接触面的 1/7，所以，由于剪刃磨损严重及剪刃设计不合理，在剪切过程易磨损，导致端头局部受力，变形较大；残余应力较大是另一主要原因 2.2 改进措施
为减少碳素结构钢、合金钢圆钢端部裂纹现象，采取了以下措施：①改进连铸工艺，减轻钢中组织微观区域内成分偏析。钢中组织微观区域内成分偏析是由钢液在凝固结晶时的枝晶偏析造成的，这在钢液结晶时是不可避免的，但可通过改进连铸工艺使其减轻，如降低连铸时钢液的过热度或连铸的拉速、合理控制电磁搅拌工艺参数等。②重新设计剪刃，改善剪切时端部的受力状态，减少变形应力的残余应力；斜剪刃改为平剪刃，降低残余应力。 ③提高 CrMo 钢坯出炉温度。将 CrMo 钢坯的出炉温度提高至 1160～1 220 ℃。 ④合理控制轧制节奏及倍尺长度，以减小钢材在冷床上的停留时间，控制剪切温度大于 350 ℃ 。 ⑤ 采用锯切方式。淬透性高（CrMo、 CrMnTi 系列）的钢材及准80 mm 以上的所有钢材，

45钢轴类零件断裂分析及预防

eat TreatmentH热处理45安徽省宿州模具热处理研究中心（234000）赵昌胜安徽省煤田地质局水文勘探队机厂（234000）杨峰崔晴45钢由于价格便宜，来源方便，加工性能好，淬火后具有较高的硬度，调质处理后具有良好的强韧性、高的强度和一定的耐磨性，被广泛地应用于中低档的轴类零件。

但是45钢轴在热处理过程中，由于材料本身的原因，热加工不当和热处理工艺安排不合理，往往容易产生热处理断裂或在工作中发生早期失效，造成产品报废，严重影响生产。

1. 柴油机曲轴热处理产生的裂纹及预防某柴油机厂生产一批柴油机曲轴，该工厂采用圆钢锻造，为了赶工期，采取的加工工序是：下料→锻造→粗加工→调质→精加工→检验入库。

该批曲轴在淬火后，一部分曲轴的曲拐处产生裂纹，造成了产品报废。

分析工序安排可看出，因为锻后没有进行退火或正火，钢材在锻造时产生的锻造应力没有很好地被消除，因此在热处理淬火时，淬火产生的应力和原来轴中存在的应力叠加，当叠加应力超过材料的强度极限时，45钢曲轴表面应力集中处即产生裂纹。

针对45钢锻造曲轴产生裂纹原因，对45钢锻造后的曲轴进行正火热处理，不仅消除了锻造产生的1. 喷砂清理采用手动压缩空气（0.5～0.6MPa）喷枪，经过压缩空气带动细石英砂向螺纹部表面喷射清理。

喷砂清理时注意，应及时转动齿轮，不得过度清理某处，以防其尺寸减小。

喷砂采用的压缩空气应经过滤，保证无油、无水。

此方法特点是清理效率较高，但现场粉尘较大，应安装除尘装置。

图5为齿轮喷砂清理示意。

2. 钢丝轮清理利用电动机带动钢丝轮传动机构，设计并制成合理的主动齿轮卡位机构，以利于对主动齿轮尾部螺纹等进行均匀、彻底、安全的清理。

此方法特点是清理干净，效率高。

图6为主动齿轮螺纹清理机示意。

图5 齿轮喷砂清理示意1.转台2.喷嘴3.枪体4.主动齿轮3.化学清理将涂覆涂料部位浸泡在温度为60～80℃的10%～15%NaOH溶液中2～3h，可使其残留的防渗涂层溶解。

转炉45热轧圆钢裂纹原因分析

产生原因应为在某一轧制道次出现过充满现象（耳子）在后部道次中再轧制时形成折叠。，
（）纹显微组织ａ裂（）ｂ裂纹ＳＭ图Ｅ
２热顶锻裂纹成因分析２１热顶锻裂纹形貌．
４５圆钢轧材经热顶锻后在零件表面形成如图７所示的表面裂纹。裂纹形貌主要为两种：长度方沿
的裂纹，种裂纹占的比例很少，为１裂纹，这称＃如图１所示。另一类型裂纹为直线型，并且有的还呈簇状分布，称为２裂纹如图２所示。第三种裂纹为呈＃单条直线形，口呈锯齿及褶皱型状态，３裂纹如缺为＃
图３所示。
导卫装置表面毛刺、辊表面附着物等原因造成。轧
圆钢轧材上３裂纹表面呈直线，口呈锯齿及＃缺
褶皱型状态的裂纹是典型的轧钢过程折叠性缺陷引
起的折叠裂纹，图６所示。从开裂处的脱碳程度如判断，该折叠性缺陷的产生应发生在高温轧制阶段，
２１００年第３期
南钢科技与管理
１９
转炉４轧圆钢裂纹原因分析５热
康立文张悦唐萍
（术质量部）技
（重庆大学）
摘要：对转炉生产４５热轧圆钢轧材裂纹、热项锻裂纹形成的主要原因进行了分析，指出轧制过程中导卫、轧
辊表面附着物是产生圆滑形裂纹和热顶锻裂纹的主要原因。通过采取加强铸坯夹杂物控制、强导卫、辊维加轧

金属零件裂纹类型及预防措施

金属零件常见裂纹类型和预防措施南京科润技术中心王学平裂纹是钢铁零件最为忌讳的破坏性缺陷。

在零件加工生产过程中，必然会经历锻造、铸造或轧制、热处理、机械加工、磨削等一系列的工艺过程，常因材料或操作不当等原因引起各类裂纹的产生，往往在零件加工制作完成后才得以发现，将直接造成零件报废，影响产品的正常安装使用，带来一定的经济损失。

因此，为了避免各类裂纹缺陷的发生，，我们针对原材料，热处理，机械加工等工序可能会出现的裂纹特征、预防措施进行了探讨，从而在生产过程中对裂纹进行预防与控制。

（一）原材料裂纹原材料裂纹是工件表面和内部因冶金因素或上道工序不当而存在的裂纹缺陷，常发生于原材料的供货状态。

原材料缺陷如缩孔，疏松，白点，夹杂物、偏析等在锻造时，都有可能形成裂纹，致使工件报废。

1、特征原材料裂纹一般深度较深，裂痕清晰，呈直线或弯曲线条。

1.1 宏观特征：非金属夹杂物引起的裂纹呈锯齿形，且裂纹两侧和尾部有夹杂物分布，裂纹有粗变细，尾端呈圆凸状。

折叠裂纹，锻造热裂纹、铸造热裂纹主要为沿晶扩展，其形状粗细不均，曲折而不规则，常伴有树晶枝；裂纹表面呈氧化色或深褐色，无金属光泽，铸造钢件裂纹表面近似黑色，而铝合金则呈暗灰色。

铸造，锻造冷裂纹往往为穿晶扩展，外形呈宽度均匀细长的直线或折线状，两端有尖角，端口表面清洁，有金属光泽或轻度氧化色，裂纹走向平滑。

1.2 折叠、锻造、铸造裂纹微观特征：裂纹两侧的显微组织与基体明显不同，有脱碳和氧化现象存在，如图1所示45钢转轴锻件热裂纹形貌为典型的原材料裂纹特征形态。

2、预防措施：⑴材料的化学成分应严格复合标准。

对有害元素S、P、O、N等容易形成夹杂物的元素及 Sn、Sb等微量元素应加以控制。

⑵ 严格控制冶炼浇铸过程。

这是提高材料纯净度，消除冶金缺陷，防止裂纹产生的重要环节。

⑶ 选择正确的铸造、锻造工艺。

铸造零件时，合理设置浇冒口的位置和尺寸，使铸件壁厚不均匀的部位均匀过度，采用合理的圆角尺寸，控制好金属模具的工作温度，开箱时间，冷却速度，以及合适的抽芯开模，确保铸件各部分的冷却速度尽量均匀一致，实现内外同时凝固，有效地减少裂纹倾向。