45_圆钢表面裂纹原因浅析_吴晖

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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圆钢拉拔断裂原因分析

用户在将通化钢铁股份有限公司（简称通
钢））生产的４）３０ｍｍ规格４５圆钢进行冷拔加工成边长为１５ｍｍ的六棱柱产品过程中发生断
裂纹深且较多，在后期拉拔过程中裂纹处开裂；
库。为找出拉拔断裂的原因，对断裂的４５圆钢进行了化学成分、表面酸洗、金相分析和硬度检验，最终找出了４５圆钢拉拔断裂的原因。
了使用上的担心，更给生产厂家带来了困惑。
１断裂情况
通钢４５圆钢冷拔加工的六棱柱产品断口宏
（ＴｏｎｇｈｕａＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ、）
ＡｂｓｔｒａｃｔＦｒａｃｔｕｒｅｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｄｒａｗｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆ４５ｂａｒｓｔｅｅｌｔｏｈｅｘａｇｏｎａｌｂａｒ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｏｆｄｒａｗｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｍａｃｒｏａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｕｒｆａｃｅｐｉｃｋｌｉｎｇ，ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｒａｃｋｓＯｉｌｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆ４５ｂａｒｓｔｅｅｌｗａｓｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｆｏｒｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｒａｃｋｓｗｅｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｉｍｐｒｏｐｅｒｄｒａｗｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ＫｅｙＷｏｒｄｓｄｒａｗｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅ，ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｒａｃｋ，ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ

圆钢表面裂纹的原因分析及解决措施

圆钢表面裂纹的原因分析及解决措施摘要：造成圆钢表面裂纹原因有众多，主要包括是轧钢阶段温度控制不符合要求，轧机孔型不合理以及轧辊质量等问题，若不能及时改善解决该类问题则会直接影响圆钢生产质量，对轧钢企业而言极其不利的。

基于此，本文将以圆钢表面产生裂纹原因为出发点，通过查阅相关资料总结出引起圆钢表面裂纹原因，并针对性的提出解决措施，包括加强轧机组管理、优化加热工艺技术、确保轧辊质量等，希望能够提高轧钢企业生产质量水平，促使轧钢企业稳定发展。

关键词：圆钢；表面裂纹；轧辊；措施随着我国各项技术不断成熟，工业水平明显得到提升，近几年，钢材冶炼技术也进一步突破难点，各个轧钢厂产量逐年递增，为此我国钢材市场质量逐渐规范，并统一钢材标准件规格，确保钢材应用范围得到明显普及。

圆钢作为钢材种类中常见的一种，常用于机械加工、汽车零部件等领域中，每年都需要大量圆钢材料。

但同时，随着机械加工、汽车零部件等领域逐步规范化、复杂化、专业化，对圆钢质量明确新的质量要求，无论是内部钢材性能质量还是表面质量都需要达到相关标准。

在圆钢生产过程中表面裂纹是常见缺陷之一，对圆钢使用性能带来一定影响，不仅导致钢坯成材效果受到影响，同时还会对圆钢机械加工产生严重影响。

所以，在进行圆钢生产时，就必须重视圆钢表面裂纹产生的原因，并对其进行分析并找出对应的防治措施，避免由于表面缺陷原因降低圆钢生产质量。

1.圆钢生产表面裂纹的原因1.1圆钢生产过程中钢坯加热不符合质量要求在生产圆钢过程中，钢坯加热质量直接影响轧制阶段工作和圆钢生产质量。

若在钢坯加热过程中加热温度不符合要求，不仅影响热轧工序正常开展，还会导致钢坯加热温度与工艺生产要求不符合导致轧件工导致缺陷，一般情况下，导致该现象主要是由于在加热钢坯过程中无法有效控制温度，造成钢坯缺乏一定塑性，或在钢坯生产过程中加热工艺差，导致钢坯加热时间过短，进而钢坯表面出现裂纹缺陷[1]。

1.2缺乏合理的轧机孔型在进行轧制时为确保轧件加工具有一定稳定性，以此保障圆钢轧制质量，为此，要选择合适轧机孔型系统。

45钢连铸坯裂纹原因分析(不好)

晶界扩展，边缘有氧化色。
３铸坯规格和连铸实际生产情况
３１铸坯规格
２０× １６ ×６０（ｇｌ。０２０１０ｒＦ）ｌ１
佃０ｕｍ
３２连铸实际生产情况．（）号为６２６１炉１８０的铸坯：包后降开
１
引言
４５钢连铸坯质量情况，以便为今后的开发
工作提供参考依据，我们在剩余未轧表面质量台格的正常坯中也挑选了一块炉号为５２２１８４的连铸坯进行了低倍检验，现存发
在更为严重的三角区裂纹和中间裂纹。本
造成的。
４】３铸坯内部裂纹金相分析．．切取铸坯中部纵向、部横断面上有边
裂纹的部位做金相分析。从金相检验看出，裂纹附近夹杂不明显，裂纹沿铁素体晶界扩展，裂纹边缘有氧化色。４１４成分分析．．
此，建议连铸二冷水表采用弱冷（２组换由
成３组）拉速相应也降低一个档次。，
参考文献
［］韩志强等，铸坯内裂纹的形成与防止１连连铸．９９６￣９（）
６２生产工段抓好中间包耐材使用，尤其是水１的正常使用，量做到有计划换水：２１尽
６１加强生产调度，制好生产节奏，．控保证钢水正常供给，其是及时为中间包提尤供温度合格的钢水，证稳定的中间包钢保

45钢轴套零件裂纹原因分析及改进措施

31HRC，宏观硬度值趋向于技术要求的中上限，轴套零件硬度基本符合要求，判定为合格。
（3）金相分析观察金相组织，轴套零件裂纹形态，裂纹较粗大，裂纹两边及附近未见氧化、脱碳层，也未见明显的非金属夹杂物。裂纹始于表面，由表及里由粗变细，沿原奥氏体晶界呈曲折锯齿状向内伸展，愈向内裂纹尾部愈尖细。淬火回火后组织回火索氏体，按照GB6394-2017标准，实际奥氏体晶粒度为5-6级，无过热现象。轴套零件的原始组织为铁素体基体上分布着细粒状珠光体，略呈轧向分布，单面脱碳层为0.02mm，符合45材料要求。
4.改进措施（1）优化零件的结构尺寸在该轴套零件两端面的外圆、内孔处增加倒角 45°×1.5mm；不考虑成本可将零件壁厚放大到11mm，即将内孔Φ32mm修改为Φ26mm，避开淬裂敏感尺寸区。优化后零件结构如图2所示。
（2）热处理参数调整轴套零件原热处理淬火温度符合45钢调质参数，轴套零件壁厚仍按原8mm，在能够保证零件调质硬度的前提下，并结合该零件成品使用环境为室温条件，可以通过适当降低淬火温度，降低了奥氏体中的固溶含碳量，从而减少了形成马氏体时的晶格歪扭，减小了组织应力减小，另外随着温度的降低，热应力也相应减小。经过试验轴套零件将热处理淬火参数中的淬火温度调整为790～810℃在保护气氛炉中加热防止零件氧化脱碳，保温时间：12mm/min，水冷。虽然淬火硬度有所降低，可适当调整即降低轴套回火温度20℃～40℃，保证轴套零件调质硬度的要求，这样轴套零件裂纹率有较大降低。（3）热处理淬火冷却方法改变轴套零件壁厚仍按原8mm，轴套零件采用双液淬火（水淬油冷）的方法，将轴套零件用铁丝捆绑6件/每串，这种冷却方法关键在于准确控制水冷时间，正确掌握轴套零件出水温度，经验证明，轴套淬火在水中控制停留时间为2～3秒然后迅速转入油中冷却，保证零件出水温度 450～350℃，即能获得马氏体组织，也使淬火应力限制在最低水平，从而大大减小了轴套零件淬火开裂。

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号钢厚板表面边裂原因分析与控制

表2不同产线保护渣性能对比
指标项目
现保护渣 LC
保护 XB
对比保护渣对比保护
1
2
碱度/R 熔点/@ 粘度/ Pa - s
0.95 1137 0.239
0.97
1110 0.22$
1.01 1020 0.129
0.93 1054 0.171
表2 可
，
生 $5
时，所使用的两种保护渣熔点和粘度均较同类产线
*通讯作者：杨治争（1981〜），男，博士，高级工程师.E-mail：yzzai@sina. com
15
武汉工程职业技术学院学报
2021 2
图2钢板角部缺陷宏观形貌
图5 250mm
形貌
图3
中部的扩展特征
图4钢板裂纹周围密布的氧化圆点
征，无明显方向性，总体严重程度较强、裂纹尺寸较
。从图3〜图4可
，裂部有连续性的
第33卷第2期 2021 年 6 月
武汉工程职业技术学院学报 Journal of Wuhan Engineering Institute
VO1.33NO.2
June 2021
45号钢厚板表面边裂原因分析与控制
黄道昌1严敏1杨治争2*黄大军1
（1.宝武集团鄂城钢铁公司湖北鄂州"30080； 2.宝钢股份中央研究院（武钢有限技术中心）湖北武汉$30080）
$5号钢属于优质中碳结构钢，具备良好的冷热加工性能和综合机械性能，应用领域十分广泛。鄂钢4300mm宽厚板产线是国内重要的宽厚板生产基地，也是$5号钢厚板主要产线之一，主要规格集中于30〜120mm厚板，主要应用于机械、模具制造等行业。
表面边部裂纹是厚板常见表面缺陷之一&—2'，鄂钢基于130t转炉冶炼一炉外精炼一RH处理一板坯连铸一4300mm轧机轧制流程生产$5号钢，过程可控、性能良好。但是，45号钢表面质量问题并未完全解决，特别是钢板表面边部裂纹缺陷比较明显且有多发性特点，需要切边交货，对钢板的成材率和生产效率均造成显著影响。针对$5号钢表面边部裂纹缺陷开展了系列取样检测和针对性的优化工作。

45号钢零件淬火开裂分析及防止措施

作者单位：连云港化工高等专科学校邮政编码：江苏・$$$’’! 收稿日期： $’’’年*月
参考文献
!" 卷
第 #!$ 期
!""# $ !
!"
制造・材料
温度太低，组织转变不彻底，达不到热处 !" # $"% ，理要求，太高就容易造成过热。 &$ 号钢采用 ’(" # 而 &$ 号钢含碳量范围在 ") &( # ’&"% 温度加热，在 ") &*+ , 之间， -,! 随含碳量的变化而变化， ") &$ # ") $$+ , 范围内有一个陡降的低谷 . 见图而并非 /-,! 曲线图 0 ， -,! 最低点成份在 ") &’+ , 处，在有关的手册中介绍的") $+ , 处，其 -,! 约为1$" # 若所用 &$ 号钢是在碳量下限，因其 -,! 较高 12"% 。 . 如 ") &(+ , 钢的 -,! 为 1’"% 0 ，现行的 ’(" # ’&"% 加热淬火，不大可能出现过热问题。但含碳钢偏上限的&$ 号钢，即钢的含碳量在 -,! 陡降区域 . -,! 约为仍按 ’&"% 加热淬火，则会发生过热 1$" # 12"% 0 ，现象从而造成淬火开裂。 . / 0 降低加热温度出现过热而造成开裂。 . ( 0 采用预冷淬火法零件出炉后预冷至接近通常碳钢采用 1(" # 12"% ，此 -,! 温度再淬火冷却，种方法减小热应力，因此一般对细长的、薄的零件有较好的效果，对薄厚悬殊的零件，在一定程度上也可以起到防止开裂的作用。枪管、自锁底座、左右击发体属于细长的或薄的工件，而左右棘轮属于薄厚悬殊的零件，所以采用此种方法效果较好。 . ! 0 选择合适的冷却介质零件淬火的冷却速但过大的度应大于临界冷却速度，以获得 3 组织。冷却速度将产生巨大的应力，使零件产生变形及开裂的危险。为了解决这个矛盾，根据 &$ 号钢和 ,,4 钢曲线 . 见图 ( 所示 0 ，理想的淬火冷却速度是在过冷 - 最不稳定区域 . 约 2$" # &""% 0 应快速冷却，以免过冷 - 发生高温转变； -/ ， -! 附近及 3$ 点以下 . 约 &""% 0 应缓慢冷却以减少零件的热应力及组织应力。因此如果盐水冷却，虽然在高温区快速冷却抑制过冷分解，但在 3$ 点附近温度冷速太快，易使零件开裂；如果采用油冷却，虽然在 3$ 点附近温度冷速很低，达不到临但在高温时 . $$" # 2$"% 0 冷却能力太差，界冷却速度，零件不能淬硬。所以最好采用水淬油小冷，即在高温区用水快速冷却抑制过冷 - 分解，于&""% 转入油中缓慢冷却以减小淬火应力。但此种方法难以控制，如果从水中转入油中的时间掌握不好就会达不到预期的效果。为此我们决定采用氯化在高温区锌—— — 碱液来代替进行冷却 . 见图!所示 0 ， . $$" # 2$"% 0 冷却速度达 /"""% 5 6 以上，低温区 . &""% 以下 0 冷却速度在 &$"% 5 6 以下。氯化锌—碱液的配方为 &*+ 78,9( : &*+ ;<=> : (+ 肥皂粉 : 主要适用于中小型 !$ 号钢、 !""+ 水。 &$ 号钢、 41 、 4’ 钢，此种淬火剂即能减小变形开裂又有防锈作用，零件表面清洁光亮。采用1’" # ’""% 加热，以防

45#钢管断裂原因分析要点

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。

45#钢管焊接热裂纹产生的原因及对策

45#钢管焊接热裂纹产生的原因及对策赵志强（江苏省苏州丝绸中等专业学校215228）摘要：45#钢总体来说焊接性不算好，若焊材的选择不当或工艺处理不当都会导致焊接热裂纹的出现，热裂纹的产生主要与焊材或母材中碳、硫、磷含量过高有关，为避免热裂纹的出现，必须减少碳、硫、磷溶入焊缝，采用抗裂性好碱性焊条焊接或TIG。

关键词：45#钢热裂纹原因对策1.引言为了进一步与企业产品接轨，学校购进一批5mm厚，管径为114mm，材质为45#钢的钢管，同时也购了几箱E4303焊条，对学生进行水平固定管焊的实习，但是在实习过程中却出现了裂纹的现象，裂纹集中出现在打底层焊道的母材与焊缝的结合位置，特别是未填满的弧坑处。

熄弧后，稍微冷却即可看到弧坑处有裂纹产生，清除熔渣，露出焊缝外表面的裂纹断面有明显的氧化色彩。

据此我们判断裂纹是焊缝处于较高温度时产生的，属于热裂纹。

它是焊接接头中最危险的焊接缺陷，其危害性极大，解决这个问题，对于企业的液压件产品的焊接有重要的意义。

2.热裂纹产生的原因分析2.1理论分析从金属材料断裂理论可知，焊接热裂纹具有高温沿晶断裂的性质，发生高温沿晶断裂的条件是：在高温阶段晶间延性或塑性变形能力δmin不足以承受焊缝金属凝固和高温冷却过程积累的应变量ε，即ε≥δmim时产生的。

对于碳钢来说产生热裂纹都与焊缝金属中低熔点共晶体形成的液膜有关，焊接接头随着结晶过程温度下降，累积应变也开始产生，并随着温度下降而增大，此时晶间残存的液膜强度很低，使应变集中，同时其变形能力又很差，因而固液区间塑性很低，当应变量ε＞δmim时，即会有热裂纹产生。

而晶间液膜的产生与焊缝中存在较多杂质元素硫、磷和含碳量较高有着直接的关系。

为此，我们对母材及焊材进行了化学成分分析。

2.1.1母材及焊材的化学成分进行分析（1）母材：45#钢管的化学成分及焊接性分析C：0.46%、Si：0.27%、Mn：0.65%、S：0.035%、P：0.035%、Gr：0.25%、Ni：0.2545% 国际焊接协会推荐的估算碳钢和低合金钢的碳当量公式：CE=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15（%），45#钢的CE=（0.46+0.656+0.255+0.254515）%=0.8626%根据经验：CE=0.8626%>0.6%时，淬硬倾向更强，属于较难焊的材料，需要采取较高的预热温度和严格的工艺措施。

浅析棒材表面裂纹特点及产生原因要点

浅析棒材表面裂纹特点及产生原因引言：表面裂纹是热轧棒材表面缺陷中最常见的一种,为清除这些缺陷,往往不得不花费大量的人力物力,有时还会严重影响企业的正常生产和经济效益。

二轧车间自09年元月投产以来，生产的产品经常有表面裂纹的缺陷产生，8月中旬以后，表面裂纹尤其严重，不同钢种，不同规格，热送和冷装均出现裂纹，没有明显的规律，因表面裂纹压钢1400余吨，给轧钢精整工段的修磨工作带来巨大的压力。

为此，轧钢部专门成立攻关小组，会同炼钢及质量部，对裂纹的产生原因进行了分析，取得了一些成效，但由于种种原因，没有达到预期的效果。

结合对现场裂纹钢材一些数据的统计,参考国内相关专家的一些研究结果,提出了一些看法,希望能对解决二轧热轧棒材表面裂纹问题有所帮助。

1、裂纹的常见种类及特点：1.1 裂纹分类由于查不到棒材表面裂纹的准确分类，参照其他厂家的习惯，我们将表面裂纹分为以下几类：直型裂纹:指裂纹总长60%以上基本呈直线且偏角小于30度的裂纹。

曲型裂纹(不规则裂纹):除直型裂纹以外的裂纹。

长型裂纹:指裂纹长度大于等于300mm的表面裂纹。

短型裂纹:指裂纹长度小于300mm的表面裂纹。

宽型裂纹:指裂纹最大宽度大于等于1mm的表面裂纹。

窄型裂纹:指裂纹最大宽度小于1mm的表面裂纹。

深型裂纹:指裂纹深度大于0.4表面裂纹。

浅型裂纹:指裂纹深度小于0.4表面裂纹。

密型裂纹:指在圆周角小于等于30度所对应的圆周面上裂纹条数大于等于3条的裂纹。

疏型裂纹:指在圆周角小于等于30度所对应的圆周面上裂纹条数小于3条的裂纹。

由于二轧出现的裂纹对钢种没有特殊的针对性，为简化分析，主要针对45#钢进行统计分析，统计分析的批次其化学成分符合45#钢的标准要求。

1.2 二轧车间裂纹的特点：我们对这些裂纹进行了仔细观察，总结了这些裂纹的表观特征：中间宽，两头细，呈凸透镜状，绝大多数裂纹长约10～30mm，中间宽约1～2mm，这些裂纹有单独出现的，大部分成簇状出现的，另外一部分是直长型，有通根长的，也有中间间断的出现，还有一部分就是密集不规则型。

45#钢管断裂原因分析

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。

45钢制零件在生产过程中的开裂与断裂分析

第14卷第1期2002年3月江苏石油化工学院学报JOU RN AL OF JIAN GSU INST IT UT E OF PETROCHEM ICAL TECHN OLOGYVol114N o11Mar12002文章编号:1005-8893(2002)01-0027-0445钢制零件在生产过程中的开裂与断裂分析X谢飞,胡静,刘青林,潘建伟(江苏石油化工学院材料表面工程研究室,江苏常州213016)摘要:从45钢的冶金质量、钢的成分对淬火加热温度的影响、零件截面尺寸、零件设计缺陷与机加工损伤等方面的单独影响及综合作用分析了45钢制零件在生产过程中的开裂与断裂原因,并给出了解决措施。

关键词:开裂;断裂;45钢;失效分析中图分类号:TG162171文献标识码:A在机械产品中,45钢因其较低的价格和较好的性能而得到广泛的应用。

但45钢制零件在生产过程中仍经常出现开裂或断裂。

在热处理时发生开裂,使得零件报废;在车削、磨削加工时零件断裂还会危及操作人员的安全。

因此正确分析45钢制零件在生产过程中的开裂与断裂原因,对于降低生产成本、保障安全生产具有重要意义。

45钢制零件在生产过程中的开裂与断裂一般由以下几方面原因造成。

1钢中夹杂物机械生产厂家对钢材的检验一般是抽检,有时会对夹杂物超标的钢材漏检。

钢中夹杂物一般强度很低。

零件中存在的夹杂物割裂基体,当对零件进行机械加工而使零件受载,或对零件进行热处理而使零件承受热应力和组织应力时,在夹杂物处会形成应力集中,当该处应力为拉应力且大于材料断裂强度时即会开裂,严重时零件会断裂。

钢中夹杂物越多、越粗大,这种危害越大。

例如,在一段时期,某厂生产的45钢制拖拉机轴类零件在精车、精磨时发生多起断裂现象,对断裂件的金相组织分析发现,在正常的回火索氏体组织上分布着大量粗大的长条状硫化物夹杂物,并且有的夹杂物上已有裂纹存在(图1);夹杂物级别在4级以上。

为避免由夹杂物引发的开裂、断裂,应加强原材料的检验,严格控制45钢中夹杂物含量与形态,夹杂物级别一般宜控制在2级以下[1]。

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

45钢热顶锻裂纹原因分析

冶金与材料第39卷（下转第66页）45钢热顶锻裂纹原因分析程少鹏（承德建龙特殊钢有限公司，河北承德067201）摘要：针对45钢热顶锻裂纹产生原因进行宏观和微观分析，结果表明铸坯表面或皮下夹渣，在轧制过程中形成裂纹，在热顶锻时裂纹扩展放大，导致热顶锻开裂。

关键词：热顶锻；夹渣；裂纹作者简介：程少鹏（1981-），男，河北石家庄人，大学本科，助理工程师，研究方向：物理性能检测。

45钢是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，广泛应用于机械制造行业。

通常在调质处理或正火状态下使用，主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞、轴、齿轮、齿条、蜗杆等，要求零件表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有高强度和高韧性。

顶锻试验是指在室温或者加热状态下沿试样轴线方向施加压力，将试样按照规定的锻压比压缩，检验金属承受顶锻塑性变形的能力并显示金属表面缺陷以判断产品表面质量的一种工艺试验方法。

1试样检验某钢厂生产的45钢圆钢进行热顶锻试验时出现开裂缺陷，为了分析热顶锻开裂原因，对缺陷样品进行了理化检验并分析。

1.1化学成分分析在缺陷样品上取样，用ARL4460直读光谱仪进行化学成分分析，具体见表1。

由分析结果可以看出，圆钢成分符合45钢成分设计要求。

1.2宏观检验热顶锻裂纹宏观形态见图1。

由图中所示，裂纹沿圆钢纵向呈弧形分布，长度延伸至试样两端。

开裂处裂纹深度和宽度不均匀，试样中间部位裂纹最严重，最深可达1mm ，最宽可达1mm 。

1.3微观分析在裂纹最严重处取样，用扫描电镜进行分析，如图2、3所示。

由图2可以看出裂纹较深，开裂深度和宽度不均匀，在轧制中形成，已经严重氧化，在热顶锻时扩展，最深处达1mm ，最宽处达1mm 。

长度延伸至试样两端，除粗大弧形裂纹，还有与之平行的细小弧型裂纹。

由图3可以看出在裂纹断口处存在夹渣颗粒形貌。

对裂纹处断口观察到的严重夹渣颗粒带形貌进行能谱分析，夹渣颗粒主要成分如图4所示。

图1热顶锻裂纹宏观形态图2热顶锻裂纹处断口形貌表1圆钢化学成分（质量分数）%Al0.005~0.0150.011项目标准要求试样成分C 0.45~0.470.45Si 0.22~0.260.23Mn 0.58~0.620.59P ≤0.0250.017S ≤0.0150.003Cr ≤0.250.09Ni ≤0.250.03Cu ≤0.250.02第39卷第1期2019年2月Vol.39No.1February 2019冶金与材料M etallurgy and materials冶金与材料第39卷（上接第64页）图3裂纹处侧面发现的夹渣颗粒形貌图4裂纹处断口观察到的严重夹渣颗粒带形貌元素O K Na K Mg K Al K Si K S K Cl K K K Ca K Fe K 总量重量百分比50.961.460.380.942.280.701.110.582.4839.11100.00原子百分比75.651.510.370.831.930.520.740.351.4716.632分析与讨论热顶锻开裂的原因主要是铸坯质量和轧制工艺两个方面。

45钢齿轮开裂原因分析

45钢齿轮开裂原因分析周维兴（无锡宝露重工有限公司，江苏214000）摘要：通过宏观形貌观察、低倍组织、金相检验等，分析得出45钢齿轮开裂的原因是材料组织缺陷和加热工艺不合理。

关键词：45钢齿轮；开裂；金相分析中图分类号：TG115文献标志码：BAnalysis of Fraction Cause for 45Steel GearZhou WeixingAbstract ：By adopting means of macro appearance observation ，macro structure and metallurgical test ，fraction cause of 45steel gear has been analyzed ，which was structural defect of material and unreasonable heating process．Key words ：45steel gear ；fraction ；metallurgical analysis某公司生产的45钢齿轮出现开裂。

齿轮大致规格为 130mm ˑ30mm ，加工过程为：从圆钢棒上切锯坯料，经调质处理后进行机加工和滚齿，然后进行高频表面淬火（水冷，具体温度未明）和中低温回火。

约有5%的齿轮在水冷淬火时出现开裂。

开裂情况如图1所示。

对齿轮开裂原因进行了分析。

1化学成分分析从齿轮上取样进行化学成分检测，用SpectroMAXx 型直读光谱仪分析化学成分，检测结果见表1。

从分析结果可见，试样成分符合GB /T699中45钢各种元素的范围要求。

2金相和硬度检验2．1夹杂物检验在齿轮开裂处取试样，经磨制、抛光后按GB /T10561—2005进行非金属夹杂物级别评定，结果见表2。

夹杂物在试样中的分布如图2所示。

图1齿轮开裂宏观形貌Figure 1Macro appearance of cracked gear表1试样化学成分分析（质量分数，%）Table 1Chemical composition analysis of test specimen （mass fraction ，%）元素C Si Mn S P Cr Ni Cu 标准值表面试样0．42 0．500．470．17 0．370．280．50 0．800．61≤0．0300．025≤0．0300．020≤0．250．055≤0．250．023≤0．250．011收稿日期：2013—05—2334《中国重型装备》No．4CHINA HEAVY EQUIPMENT December 2013表2非金属夹杂物检测结果Table 2Check result of nonmetallic inclusion夹杂物类别A B C D Ds 检测值0．50．50．5图2试样抛光后的夹杂物分布情况（100ˑ）Figure 2Inclusion distribution of polished specimen2．2组织和硬度检验将开裂试样用4%硝酸酒精腐蚀（3 5）s ，其低倍形貌如图3所示。