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圓鋼端部開裂的原因來源:日期:2022-05-18 15:05

圓鋼的硬度比較高,有一部分圓鋼在下料剪切時比較困難,容易造成剪切刀具刃口崩裂,而剪切下來的棒料放置一段時間(12h以上)端面出現貫穿裂紋,說明剪切之后棒料存在較大的殘余應力。

理論分析認為造成圓鋼端部開裂的可能因素較多,但歸根到底應為應力開裂,該應力包括溫度應力、組織應力和形變應力。端部開裂一般是各個應力共同作用的結果,,但其中有某一種因素為主要原因,占主導作用,而其中剪切為直接原因或誘因。具有形變時效的特征。

Cr、Mn等合金元素在鋼中的擴散系數遠小于碳元素,其在鋼中的擴散系數隨著溫度的升高而增加,因此含Cr、Mn等合金元素的鋼應在高溫區加熱,以利于其均勻擴散。Cr、Mn的配合可明顯推遲奧氏體向鐵素體和珠光體的轉變,在較寬的冷卻速度范圍內獲得貝氏體組織,甚至馬氏體組織。因此20CrMnTi(H)在加熱不充分的情況下,微觀組織內偏析嚴重,導致偏析區形成馬氏體和貝氏體組織。當對圓鋼進行低溫剪切時,巨大的剪切應力和剪切變形使偏析區內馬氏體和貝氏體組織產生微裂紋。在鋼材存放期間,變形區內的殘余應力很可能使微裂紋擴展,發展成端面上的宏觀裂紋,即剪切端部裂紋。同時,殘余應力因釋放而降低。然而,當提高剪切溫度到350℃以上時,由于鋼材有較好的韌塑性,同時溫度較高,變形應力容易得到釋放,殘余應力較低,因此出現裂紋的幾率較小。

由上述分析可知,圓鋼出現剪切端面裂紋的基本原因是鋼中組織微觀區域內成分的偏析使其在冷卻過程中出現了脆性的馬氏體和貝氏體,而剪切溫度較低是出現斷裂的主要原因之一。

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