冷鐓材料的中碳及合金元素的增加、原材料硬度及強度比較高會引起產品開裂;原材料材料組織狀況比較差,存在材料偏析、退火組織不良,給產品冷鐓變形增加難度、增加了引起產品開裂的可能性;緊固件形狀復雜程度的增加,也會給變形帶來一定的難度,也增加了產品開裂的風險;此外,設備、模具不匹配,產品開裂的可能性會增大;其中材料中夾雜物增多,夾雜物個體增大,超過標準等級范圍要求,是造成冷鐓開裂的重要原因之一。
鋼中非金屬夾雜物多、形狀怪、分布密集、尺寸大、分布成串,而且夾雜物樹支狀、與點球狀形成串連成片,是造成緊固件冷鐓開裂的一個主要的原因。
尤其是非金屬夾雜物中D 類(球狀氧化物)、Ds(單顆球狀氧化物)夾雜物,密集分布、雜亂無章、成串珠連狀,阻斷了原材料的一致性、連續性,使材料內部組織產生阻斷,塑性下降;破壞了材料應有的連續性,在外力作用下、容易產生里應外合的作用,造成產品斷裂現象;而且夾雜物距線材表面近、危害性極大;在冷鐓技術標準中,要求各類夾雜物;B 類、D 類夾雜物2 級以內;Ds 夾雜物的級別一般控制不大于2 級的標準,這樣不但可以減少冷鐓開裂的風險,而且還可以減少熱處理淬火裂縫的可能性,達到產生預防性開裂的效果。
目前,開裂產品夾雜物分布密集度程度類似于D 類,同時,顆粒大小卻超過了Ds 類,這是標準不允許存在的,這樣材料的連續性嚴重阻斷,以致造成冷鐓時開裂。從上面圖片可以清晰地看到裂口周圍夾雜物密集、斷口坑坑洼洼,驗證了由超標的夾雜物在冷鐓外力下造成產品開裂情形。
分析結論:
1、裂紋是由材料不良引起的,主要是材料中夾雜物分布面廣、顆粒大、分布密集,均超過了技術要求的標準。
2、這些斑點是材料中夾雜物密集分布的區域,夾雜物集中區域的材料,打破了材料本來固有的一致性、連續性,材料可塑性嚴重下降,當外力增加形態下,夾雜物集中區域,接受不了產品變形時巨大的擠壓力,在夾雜物沿線連續性破壞、應力集中分布區域——材料的薄弱環節,首先撕裂,形成成品開裂現象。
3、材料中超標的夾雜物是造成開裂的原因。
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