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金刚石锯片基体产生裂纹的原因 (三)

更新时间:2016-12-13 14:38:38  点击次数:1323次

金刚石锯片基体产生裂纹的原因

3 淬火介质选择不当引起的裂纹

当弹簧钢含碳量<0.20%,一般形成板条状马氏体,它具有良好的塑性和强度。当含碳量达0.60% 时,形成针状马氏体,硬而脆。含碳量在0.20% ~ 0.60%之间,则形成两种马氏体的混合组织。中高碳弹簧钢随含碳量的增加,针状马氏体越来越多,板条状马氏体越来越少。显然当中髙碳弹簧钢含碳量增加后, 由于针状马氏体塑性差,在马氏体转变过程中,产生的组织应力会导致淬火裂纹,因而在马氏体开始转变 温度以下要求慢冷。

由各种弹簧钢的过冷奥氏体转变曲线和端淬曲线 可知,中高碳弹簧钢的马氏体形成温度一般在300°C左 右。因此合适的冷却介质应在鼻尖处达到最大冷却速 度而在300°C以下有适当的的冷却速度,以使过冷奥氏 体不致形成珠光体类型或贝氏体类型的组织。

创富彩票投注 如果淬火介质在马氏体开始转变温度以下冷速过 快则开始有细小针状马氏体出现,淬火变形量急剧上 升。由于表面和心部组织转变的不同时性,当表面已 形成坚硬的马氏体后,内部也发生了马氏体转变,由 于马氏体比容大,体积膨胀,因而使表面层受到很大 拉应力,当拉应力超过钢的屈服极限时,则产生由表 向里的纵向裂纹。而弧形裂纹则出现在工件的凹槽, 孔眼处。此时的裂纹主要是由组织应力引起的,同时 伴有热应力和形变(剪切)应力。

由于在冷床上滞留 时间过长、冷却速度太快,钢中许多残留奥氏体在Ms 点以下转变为马氏体,由于温度低热力学条件差,转 变速度极为缓慢,而马氏体相变属于非扩散型相变, 此时奥氏体中的碳原子已无法进行扩散,形成过饱和 固溶状态,造成晶格畸变,当组织应力大于弹簧钢的 屈服强度时,则发生开裂。

中高碳弹簧钢的质量好坏在很大程度上决定于冶 炼工艺,包括钢的化学成分,钢水洁净度(气体、有害元素、夹杂物)和铸坯质量(成分偏析、脱碳及其表 面状况),这几个方面正是冶炼操作的关键控制点。另外,弹簧钢还要求有足够的淬透性以保证整个弹簧截面获得均匀的微观组织和力学性能。

4 结论

(1)中高碳弹簧钢中的非金属夹杂物、表面缺 陷和带状偏析是影响锯片基体使用寿命的主要因素, 也是金刚石锯片基体使用过程中的主要裂纹源。


(2)氧化与脱碳严重、淬火变形大、过热和过 烧、发生回火脆性等是导致金刚石锯片基体裂纹产生 的主要原因。


(3)根据金刚石锯片基体的材质和原始组织、技 术要求,结合设备状况等多方面因素正确地选择淬火介质和淬火方法,并定期监测、调整其冷却特性对金 刚石锯片基体的内在质量和后续加工难度至关重要。

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