S44SY曲轴的调质工艺.pdfVIP

$44SY曲轴 的调质工艺 南车资阳机车有限公司 (四川 641301) 张太洪 1．问题的提出 2．原因分析 我公司的某种船用曲轴材料为$44SY，其化学成分 针对冲击吸收功极低的原材料炉号，我们进行了全 要求见表 1。 面细致的分析。 表 1 $44SY化学成分 (质量分数) (％) (1)化学成分见表3。 C si Mn P S 表3 不合格料化学成分 (质量分数) (％) 0．44～0．48 O．15～O．35 0．60～0．90 ≤O．030 ≤0．035 C si Mn P S Cr Ni Mo Cu Cr Ni Mo Cu 0．5O O．29 O．75 0．Ol 0．Ol 0．26 O．25 O．O1 0．12 0．2O～O．30 0．2O～0．40 ≤O．15 ≤0．2O (2)850％加热淬火后检测实际奥氏体晶粒度为 7 曲轴热处理时的有效直径约250mm，调质技术要求 级。 见表2。 (3)不合格金相组织照片见图 1，正常的调质金相 表 2 调质技术要求 (二分之一半径处取样) 组织见图2。 抗拉强度 屈服强度 伸长率 断面收缩率 冲击吸收功 b／MPa ／MPa 蠡 (％) (％) ／1K ／J ≥690 ≥390 ≥16 ≥45 ≥22 注 ：冲击吸收功的规定值为三个试样 的平均值 ，允许其 中 一 个试样的试验值小于规定值，但不得小于规定值的70％。 从化学成分可以看出，该材料属于45钢的改进型， 但根据常用热处理资料可知，45钢在250mm尺寸调质 后性能不可能达到该产品技术要求，但由于 Mn含量的 少量提升，加上少量添加 cr、Ni元素，调质性能在一 图1不合格组织 ×100 定程度上可以得到改善。通过大量试验表明，碳素钢 4,25mm小试样正火的冷却速度与~b250mm产品二分之一 半径处的冷速非常接近，因此我们采用 4,25mm小试样 850％正火后检测力学性能，以验证材料最终能否通过 调质达到产品技术要求。曲轴原材料入厂验收合格后， 经挤压成形后，再经一次锻后正火预处理。预处理后采 用正常45钢调质工艺，即850％保温水冷，质量一直非 常稳定。 2008年底，公司为降低成本，新选一家钢厂提供该 图2 正常合格组织 ×100 s44sY曲轴原材料，6ZSmm小试样人厂复试发现冲击吸收 化学成分除表3中所列元素外 ，还对砷、锑、铋、 功不合格，其中一个炉号取样复验冲击吸收功仅有5～6J。 硼、钒和残铝均做了成分检验。结果发现除碳含量超出 参磊 工热加工 垫丝 丝 箜堕呈!芏箜!!塑■譬叠 WWW．meta／working7950．com ￡是 iz细 弼 糍 戮嘲 上限外，其余均未发现异常。实际奥氏体晶粒度符合技 术要求5级以上。经图1、图2金相组织观察发现，冲 击吸收功不合格是因为组织中出现超大块珠光体团，先 共析铁素体量极少，呈断续网状分布在珠光体团周 围。 而正常调质后组织为先共析铁素体等轴晶状态网状围绕 珠光体，且珠光体团较小，组织很细。 综合以上分析认为，该批材料化学成分除碳量外均 属正常，奥氏体晶粒度正常。金相组织仍为珠光体加铁 素体，性能检测结果未见断面收缩率异常，排除了氢含