金属热处理

作者：李楊, 杨明杰, 曹国钦, 马治全, 侯潇峰, 王腾飞, 王煜昊, 孟凡西

单位：1.郑州煤机格林材料科技有限公司, 河南 郑州 450001; ；2.郑州煤矿机械集团股份有限公司, 河南 郑州 450001; ；3.郑州大学 低碳环保材料智能设计国际联合研究中心, 河南 郑州 450001

关键词：27SiMn钢,液压支架柱头,脆性断裂,锻造折叠缺陷,元素偏析

基金：河南省重点研发专项(241111221500)

采用组织表征、化学成分与EDS分析相结合的方法,系统研究了27SiMn钢液压支架柱头在加工过程中出现裂纹的失效机理。结果表明,柱头裂纹的起源与锻造过程中形成的折叠缺陷相关,裂纹沿分模面呈纵向扩展特征。在后续的淬火和回火处理过程中,该缺陷作为应力集中源,促进了裂纹的萌生。裂纹区域存在明显的S、P、W、Si等元素的偏聚现象,形成的复合夹杂物不仅增加了材料的脆性,还导致了穿晶-沿晶混合断裂模式的出现。此外,现行的淬火-回火工艺未能完全抑制贝氏体的形成,且未能有效消除元素偏析问题。建议通过改进模具设计,降低分模面金属流动阻力,有效抑制折叠缺陷的形成及元素偏析现象;同时,优化热处理工艺参数,在锻造工序后增设正火处理环节,以提升元素分布的均匀性。此外,提高淬火温度和冷却速率可有效遏制贝氏体转变。

来源：2025年第9期

《金属热处理》期刊编辑部

查看金属热处理杂志2025年第9期