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文摘:45鋼活塞桿生產(chǎn)過程中發(fā)生一起批量開裂事故。通過斷口形貌觀察、金相檢驗(yàn)、力學(xué)性能測(cè)試和掃描電鏡分析，研究了活塞桿開裂的原因。結(jié)果表明，活塞桿的裂紋性質(zhì)是感應(yīng)層在矯直時(shí)的脆性裂紋，矯直斷裂的原因是感應(yīng)加熱淬火時(shí)活塞桿的移動(dòng)速度不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致硬化層出現(xiàn)軟帶，使得表面硬度和有效硬化層深度的波動(dòng)范圍大大超過標(biāo)準(zhǔn)要求，軟帶處于殘余拉應(yīng)力狀態(tài)，在矯直應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂紋。

45鋼作為一種youzhi碳鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，硬度可控范圍大，綜合性能好。但由于其平均淬火性能，往往需要進(jìn)行中高頻或火焰表面淬火，以獲得高表面硬度和良好的芯部韌性的配合。

比如高頻淬火中的“超硬”現(xiàn)象，表面硬度可以達(dá)到62~62~66HRC，不僅大大提高了工件的耐磨性和抗疲勞性，而且缺口敏感性更小。曲軸和活塞桿類零件多用于此過程。目前對(duì)活塞桿的研究多集中在疲勞壽命和模態(tài)分析上，其早期斷裂失效的原因多是熱處理工藝不當(dāng)。

某公司生產(chǎn)的活塞桿型號(hào)，φ110mm×1000mm，45鋼。制造工藝流程如下:棒材→調(diào)質(zhì)處理→矯直1→車削外圓→高頻感應(yīng)淬火+低溫回火→矯直2→精磨→電鍍鉻→拋光。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)成品有10個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)裂紋，裂紋呈軸向趨勢(shì)。

本文通過宏微觀形貌觀察、能譜分析、金相檢驗(yàn)和硬度測(cè)試等手段對(duì)斷口活塞桿進(jìn)行了詳細(xì)分析，zui終確定了斷口活塞桿的根本原因。