40cr無(wú)縫鋼管產(chǎn)生裂紋的原因
  

由于40cr無(wú)縫鋼管的工作特點(diǎn)是承受強(qiáng)沖擊載荷和交變載荷，其工作環(huán)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(qiáng)度、良好的韌性和一定的淬透性。最近某鋼廠在日常檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)個(gè)別GCr15軸承鋼試樣出現(xiàn)裂紋，為了找出裂紋產(chǎn)生的原因，研究人員進(jìn)行了詳細(xì)的分析與討論，為實(shí)際生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。


對(duì)40cr無(wú)縫鋼管裂紋缺陷試樣進(jìn)行切割取樣，用標(biāo)樂(lè)磨拋機(jī)磨制拋光，用日本電子JSM-6490掃描電鏡對(duì)裂紋缺陷進(jìn)行平面、橫截面觀察，采用牛津儀器OXFORD對(duì)裂紋內(nèi)進(jìn)行能譜成分分析，采用日本島津EPMA-1720電子探針對(duì)裂紋及其附近進(jìn)行微區(qū)成分元素偏析分析，然后用4%硝酸酒精腐蝕后進(jìn)一步觀察裂紋附近組織變化情況。


金屬學(xué)理論通常認(rèn)為晶界是強(qiáng)化元素，即晶界的鍵合力高于晶內(nèi)，只有在晶界被弱化時(shí)才會(huì)產(chǎn)生沿晶脆斷。通常情況下，造成晶界弱化的原因有幾個(gè)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(xù)的，呈球狀、棒狀或樹(shù)枝狀，有時(shí)可覆蓋50%以上的晶界面積，晶界沉淀相越多，斷裂應(yīng)力越低。二是雜質(zhì)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(huán)境介質(zhì)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。