鋼調(diào)質(zhì)連桿的兩種金相組織分析

1、鋼調(diào)質(zhì)連桿的兩種金相組織分析 連桿是柴油機(jī)重要零件之一，它要求良好的綜合力學(xué)性能。中碳或中碳低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，具有良好的綜合力學(xué)性能，因此，連桿常以45鋼為材料()，以調(diào)質(zhì)處理為最終熱處理工藝，以正火處理為中間熱處理工藝，即鍛造成形后進(jìn)行正火處理。實(shí)際生產(chǎn)中，一些生產(chǎn)單位考慮經(jīng)濟(jì)利益，過分依賴鍛造余熱正火，不經(jīng)過金相分析，由于取消了正火處理，加上調(diào)質(zhì)時(shí)保溫不充分，造成金相組織的不合格或不均勻，直接影響到連桿的力學(xué)性能。 在日常工作中發(fā)現(xiàn)，以下兩種組織與實(shí)際生產(chǎn)緊密相聯(lián)，從一個(gè)側(cè)面反映了連桿調(diào)質(zhì)處理的現(xiàn)狀和水平。 1網(wǎng)狀鐵紊體 一般認(rèn)為，調(diào)質(zhì)組織中因緩冷而析出的鐵素體呈網(wǎng)狀分布，而碎塊狀鐵素

2、體認(rèn)為是淬火加熱不足的產(chǎn)物。曾對(duì)一連桿進(jìn)行金相分析，試樣磨面如圖1。結(jié)果圖1中I區(qū)為細(xì)致的回火索氏體組織，而H2+2所示的鐵素體是因緩冷析出的，但是為什么試樣磨面上II?.仔細(xì)觀察I區(qū)的網(wǎng)狀鐵素體發(fā)現(xiàn)，鐵素體網(wǎng)空較大而且不光滑，部分呈鋸齒狀，為魏氏組織或魏氏組織殘余，如圖3。顯然出現(xiàn)魏氏組織和較大的鐵素體網(wǎng)孔是組織過熱的特征，是鍛造成形留下的組織殘余。 圖1 為證實(shí)這一點(diǎn)，對(duì)同一批鍛造的連桿毛坯抽樣進(jìn)行金相分析，結(jié)果為珠光體十網(wǎng)狀鐵素體+魏氏組織，調(diào)質(zhì)前未進(jìn)行正火處理。鍛造余熱正火是解決其殘余組織的方法之一，由于某種原因，鍛造余熱正火控制不好，又不正火處理，鍛造殘余組織保留到調(diào)質(zhì)處理階段。由于

3、過熱組織()需較高溫度正火或退火才能完全消除，而45鋼連桿淬火時(shí)為避免開裂和減小變形，淬火溫度盡量取下限。這樣一來，依靠淬火處理來完全消除過熱組織是很困難的，因此網(wǎng)狀鐵素體和魏氏組織只有部分溶于奧氏體中，未溶部分被保留下來。 圖2區(qū)組織 因此圖2所示的網(wǎng)狀鐵素體是未溶鐵素體，不是緩冷析出的鐵素體。主要原因是原始組織不同，如果經(jīng)過了正火處理，淬火前為均勻的塊狀鐵素體+珠光體組織，那么淬火后的網(wǎng)狀鐵素體較光滑，網(wǎng)孔小，是在亞溫區(qū)緩冷而析出的鐵素體。如果淬火前存在鍛造殘余組織，淬火后的網(wǎng)狀鐵素體不光滑且存在過熱組織，那么應(yīng)該是未溶鐵素體。因而解決兩者問題的方法不同，前者需提高冷卻速度，后者播提高淬火

4、溫度或預(yù)先進(jìn)行正火處理。 1?由于加熱設(shè)備是箱式電爐，考慮到爐門前溫度可能稍低于儀表設(shè)定溫度，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，抽取爐門前的連桿進(jìn)行金相分析。連桿平放于爐膛內(nèi)，爐門前的連桿I區(qū)相對(duì)爐膛，II區(qū)溫度正常，回火后為正常的索氏體組織，I區(qū)溫度相應(yīng)稍低，出現(xiàn)了未溶鐵素體。發(fā)現(xiàn)問題后，改進(jìn)了裝爐量和裝爐方式，爐門口少堆放或不堆放，同時(shí)適當(dāng)提高加熱溫度，以后一直沒有發(fā)生上述情況。 2索氏體中的“白塊” 調(diào)質(zhì)連桿的金相分析中發(fā)現(xiàn)，索氏體中常出現(xiàn)小“白塊”，如圖3。由于其顏色、形態(tài)特征和分布與塊狀鐵素體極其相似，如不小心會(huì)將其判定為未溶鐵素體()。但仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，“白塊”上都有顆粒狀分解產(chǎn)物，顏色比周圍的索氏體淡。顯然，顆粒狀分解物是碳化物