南京雷德機械有限公司
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南京雷德機械有限公司成立于1988年5月1號,是一家專業的剪刃生產廠家,針對4Cr5WMoSiV鋼大圓弧剪刃激光淬火表面剝落防止方法分享如下:
4Cr5WMoSiV鋼大圓弧剪刃用于對熱軋鋼板的沖擊剪切加工,在工作過程中承受沖擊應力、壓應力和彎曲應力等負荷,刃口和1000℃左右的高溫鋼板接觸切割,雖采取水冷但仍處于較高溫服役狀態,故要求其具有高強韌性、高抗氧化性和高空熱疲勞性以及高工作壽命。其工作尺寸為1720mm×147mm×90. 25mm,采用激光對失效剪刃進行修復處理,發現少數剪刃出現大塊剝落。
對于剝落區域進行分析,長度為200~800mm,深度約5~8mm,剝落面形貌粗糙并高低不平,斷裂紋理不明顯。激光淬火前組織為回火托氏體+回火馬氏體,晶粒度為8~9級,硬度為42HRC,組織中呈現少量彌散分布細小合金碳化物(MC、M2C、M7C3),分析檢驗熱疲勞裂紋處組織中有許多黑色夾雜,見圖5-26。夾雜中含有Al、S、O、Ca和Mg等,夾雜物聚集處有裂紋產生,夾雜分布不均,硬度很低,很容易引起應力集中形成眾多微裂紋。而在激光修復處理后,這些裂紋快速擴展,導致工件斷裂失效。在失效工件中Si、V、Cr、Mo和W等元素存在嚴重偏析,呈枝晶間偏析,造成晶粒中心合金元素貧乏,降低了鋼的熱硬性;合金元素在晶間富集并形成合金碳化物,導致晶粒間結合力降低;偏析導致激光淬火過渡區硬度值下降很大,強韌性降低,見圖5-27。在應力作用下剪刃很容易產生疲勞裂紋并迅速擴展,出現大塊剝落,并導致大圓弧剪刃失效。
通過以上分析可知,剪刃存在夾雜和偏析等嚴重缺陷,在晶界處存在合金碳化物富集,鋼的韌性和抗疲勞性變差,夾雜使應力集中加劇,因而剪刃在工作過程中受沖擊應力、拉應力、壓應力和彎曲應力作用,激光淬火使缺陷和裂紋擴大。