9Cr2Mo輥套開裂失效分析有哪些原因,？

1.輥套的技術(shù)要求

9Cr2Mo輥套外形尺寸如圖1所示,，熱處理工藝過程：電爐煉鋼→鍛后球化退火→粗加工后調(diào)質(zhì)→工頻淬火，調(diào)質(zhì)硬度為241～286HBW,，淬火硬度為53～56HRC,，淬硬層深度≥10mm。輥套開裂處如圖2所示,，裂紋為縱向延伸,，擴展深度很大。

2.理化檢驗

（1）化學(xué)成分分析

對材質(zhì)進行成分分析,，結(jié)果見附表,，實測值中Si稍低于標準值，裂紋試樣中的Cr稍低于標準值,、C稍高于標準值,，其他基本符合9Cr2Mo化學(xué)成分要求。

表1 試樣主要成分分析結(jié)果（質(zhì)量分數(shù)）（%）

（2）斷口分析

斷口試樣如圖3所示,，斷面平坦,，沒有塑性變化顆粒，為脆性開裂,。在HITCHI S-3400型掃描電鏡上對開裂面進行微觀形貌分析和能譜分析,。微觀形貌如圖4a所示，斷面有一條沿灰色覆蓋物走向的裂紋,，由圖4b,、4c可看到斷口表面有大量灰色覆蓋物，對此覆蓋物進行能譜分析,，結(jié)果如圖5所示,，斷裂面覆蓋物主要組成元素為O、Fe,、C,，另外含有Cr,、Mo、Si等,。

（3）顯微組織分析

從開裂處橫向截取一個試樣,，制備成金相試樣，在400倍顯微鏡下觀察結(jié)果如圖6所示,，由表面組織圖可以看出,，該組織為細針狀淬火馬氏體與網(wǎng)狀、粒狀碳化物,。由基體組織圖7可以看出,，該組織為回火索氏體與粒狀、網(wǎng)狀碳化物,。

（4）硬度測試

使用顯微硬度計對試樣進行顯微硬度測試,，測試結(jié)果表面硬度為55～57HRC，心部硬度為44HRC,，淬硬層為18mm。硬度達到技術(shù)要求,，淬硬層偏深,。

3.分析與討論

斷口含有大量鐵的氧化物等，非金屬夾雜嚴重,，破壞了集體的整體性和連續(xù)性,，斷口表面與心部組織中存在大量的粒狀、網(wǎng)狀碳化物,，增加了金屬材料的脆性,，降低斷裂韌性，淬火過程中加熱時間長,，加熱溫度高,，淬硬層偏深，形成馬氏體組織應(yīng)力大,，在輥套工作受力時, 在非金屬夾雜處產(chǎn)生裂紋,，裂紋沿晶界快速擴展,導(dǎo)致輥套開裂。

4.結(jié)語

9Cr2Mo輥套開裂可以通過嚴格控制鋼水的成分和雜質(zhì)元素的含量,，提高鋼水的純凈度,。球化退火充分，消除網(wǎng)狀碳化物,。表面淬火時,，減少上下循環(huán)次數(shù)，減少加熱時間,，控制淬硬層辦法加以解決,。