40cr無縫鋼管產生裂紋的原因
由于40cr無縫鋼管的工作特點是承受強沖擊載荷和交變載荷,其工作環境惡劣,因此要求軸承鋼具有高且均勻的硬度、高接觸疲勞強度、良好的韌性和一定的淬透性。最近某鋼廠在日常檢驗中發現個別GCr15軸承鋼試樣出現裂紋,為了找出裂紋產生的原因,研究人員進行了詳細的分析與討論,為實際生產提供了理論依據。
對40cr無縫鋼管裂紋缺陷試樣進行切割取樣,用標樂磨拋機磨制拋光,用日本電子JSM-6490掃描電鏡對裂紋缺陷進行平面、橫截面觀察,采用牛津儀器OXFORD對裂紋內進行能譜成分分析,采用日本島津EPMA-1720電子探針對裂紋及其附近進行微區成分元素偏析分析,然后用4%硝酸酒精腐蝕后進一步觀察裂紋附近組織變化情況。
金屬學理論通常認為晶界是強化元素,即晶界的鍵合力高于晶內,只有在晶界被弱化時才會產生沿晶脆斷。通常情況下,造成晶界弱化的原因有幾個方面:一是晶界沉淀相造成的沿晶斷裂,是由晶界的夾雜和第二相沉淀造成的,晶界上的析出相通常是不連續的,呈球狀、棒狀或樹枝狀,有時可覆蓋50%以上的晶界面積,晶界沉淀相越多,斷裂應力越低。二是雜質元素在晶界偏聚造成沿晶脆斷,主要有元素周期表中的Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ族的主族元素,如Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te等。三是環境介質浸蝕而引起的沿晶斷裂,如銅脆、鎘脆等。四是高溫下的沿晶斷裂,主要有焊接熱裂紋、磨削裂紋、蠕變斷裂等。