一、情况说明 某公司大批量生产精冲件与汽车公司配套。该零件生产工序:坯料(球化退火)——精冲——拉内花键——碳氮共渗——精修。早期7年前使用进口材料16MnCr5(材质标准EN10084-2008),未发现大比例的内孔花键变形超差(超差变形比例低于8%),最近两年材料改成国产16CrMn,在2023年六月份生产过程中,一批次炉号(编为1#)坯料在碳氮共渗淬火后,内孔花键变形超差比例超过50%;该公司把另一批次炉号(编为2#)坯料与1#炉号坯料在相同设备上,同时精冲、拉花键、碳氮共渗,发现2#炉号坯料生产零件内孔花键变形超差比例小于10%,1#炉号坯料生产零件内孔花键变形超差比例仍超50%。 图 1 精冲零件和坯料宏观形貌
二、检测结果 把1#炉号热后变形超差零件(编为11-1#)和2#炉号热后变形未超差零件(编为22-1#)以及相对应坯料各取一件(分别编为11#、22#),进行对比检测分析。 1. 球化退火组织 用精密高速切割机,在11#、22#坯料上沿纵向切割试样,磨制、抛光、腐蚀后,观察坯料球化组织。发现11#有明显的中心偏析现象,22#中心偏析不明显。在偏析、非偏析部位进行球化组织观察,如下图。 1. 材质分析 在11#、22#中心偏析、非中心偏析处使用直读光谱仪进行对比分析,其结果见表1。 注:材质用斯派克直读光谱仪检测,C元素含量仅做对比参考。 2. 硬度 在11#、22#碳氮共渗零件表面进行洛氏硬度检测, 3. 有效硬化层深 4. 碳氮共渗金相 11#、22#碳氮共渗零件内孔花键处取样,磨制试样,进行显微组织观察。 三、分析讨论 1. 11#、22#坯料按照JB/T5074-2007《低中碳钢球化体评级》均为6级,符合客户球化要求,但是11#坯料存在相对严重的偏析情况,偏析处为球化体,但是聚集,造成成分偏析。
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