65Mn扁鋼剪切開裂分析
采用宏觀檢驗、化學成分分析、金相分析、SEM 和EDS 等手段分析了65Mn 扁鋼在剪切時開裂的原因。結(jié)果表明，65Mn 扁鋼在剪切過程中發(fā)生開裂主要是由于鋼中硫含量偏高，形成大量的硫化物，由于與鋼的塑性系數(shù)不同，在剪切時擴展成裂紋。
65Mn 彈簧鋼強度、硬度、彈性和淬透性比65 鋼高，具有過熱敏感性和回火脆性傾向，水淬有形成裂紋傾向，退火態(tài)可切削性尚可，冷變形塑性低，焊接性差。廣泛用于受中等載荷的板彈簧，高耐磨性零件，如磨床主軸、彈簧卡頭、精密機床絲桿、切刀、螺旋輥子軸承上的套環(huán)、鐵道鋼軌等。
近期，某廠生產(chǎn)的65Mn 扁鋼在用戶下料沖裁過程中，大量產(chǎn)品剪切面出現(xiàn)裂紋，造成了嚴重的經(jīng)濟損失。為了找到問題產(chǎn)生的根源，委托檢測中心進行分析。
1、試樣制備及試驗方法
1. 1、試樣制備
從出現(xiàn)問題的產(chǎn)品中挑出具有代表性的2 片試樣截取橫截面、縱截面金相試樣、成分試樣、布氏硬度試樣，對剪切面進行超聲波清洗。截取同批生產(chǎn)的方坯制備低倍、高倍試樣。
1. 2、試驗方法
使用5 × 放大鏡觀察宏觀斷口，使用蔡司EVO-18 型掃描電鏡進行斷口掃描電鏡觀察及能譜分析，使用DMI5000 型徠卡顯微鏡進行金相分析，使用島津光譜儀進行成分分析，使用HB-3000 型電子布氏硬度計進行布氏硬度測試。方坯采用1 ∶ 1 鹽酸水溶液熱酸浸蝕。
2、結(jié)論
鋼水脫氧、脫磷、脫硫不良，凝固過程中聚集在連鑄坯中心部位，形成偏析，軋制后，偏析不能完全消除，大量的硫化物位于中心部位，在剪切過程中，隨著金屬塑性變形，硫化物與基體之間的縫隙逐漸擴展成裂紋，形成剪切面分層裂紋。
3、改進措施
(1) 降低鋼中P、S 含量。利用LF 爐進行深脫硫，減少硫化物夾雜的形成。
(2) 降低鋼中含氧量。適當提高C終含量，控制終點溫度，控制一定的Al 含量，根據(jù)Ca/Al 比，在精煉過程中適當?shù)腃a 處理，確保精煉后的軟吹氬時間，使夾雜物成分上浮。連鑄過程中保護澆注，減少二次氧化。
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