汽车前轴用40Cr钢锻件开裂失效分析

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.12.049

金属热处理 ›› 2021, Vol. 46 ›› Issue (12): 294-297.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2021.12.049

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汽车前轴用40Cr钢锻件开裂失效分析

程源¹, 胡芳忠², 杨少朋^2,3, 汪开忠², 金国忠², 陈世杰², 王良林¹

1.安徽华菱汽车有限公司车桥分公司, 安徽马鞍山 243000;
2.马鞍山钢铁股份有限公司技术中心, 安徽马鞍山 243000;
3.钢铁研究总院特殊钢研究所, 北京 100081

收稿日期:2021-07-23 出版日期:2021-12-25 发布日期:2022-02-18
通讯作者: 杨少朋,中级工程师,博士研究生,E-mail:1848554205@qq.com
作者简介:程源(1985—),男,中级工程师,本科,主要研究方向为汽车车桥产品开发,E-mail:chengyuan4698@163.com。
基金资助:
工信部工业强基项目(TC180A3Y1/分包号:14)

Cracking failure analysis of 40Cr steel forgings for automobile front axle

Cheng Yuan¹, Hu Fangzhong², Yang Shaopeng^{2, 3}, Wang Kaizhong², Jin Guozhong², Chen Shijie², Wang Lianglin¹

1. Cheqiao Branch, Anhui Hualing Automobile Co., Ltd., Ma'anshan Anhui 243000, China;
2. Technology Center, Ma'anshan Iron and Steel Co., Ltd., Ma'anshan Anhui 243000, China;
3. Research Institute of Special Steels, Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China

Received:2021-07-23 Online:2021-12-25 Published:2022-02-18

摘要/Abstract

摘要： 利用化学成分、显微组织以及硬度分析等方法,对汽车前轴用40Cr钢锻件的开裂原因进行了分析。结果表明:裂纹位于锻件的R角处,为淬火裂纹;锻件R角处的元素偏析造成淬透性显著高于周围其它位置,锻造过程中产生了表面缺陷,使得淬火时马氏体相变产生的体积内应力超过了材料的强度,造成了淬火裂纹的产生;通过增大R角半径、控制原材料的成分偏析以及调整锻造工艺等措施,能够减小汽车前轴用40Cr钢锻件热处理后淬火开裂的风险。

关键词: 40Cr钢, 汽车前轴, 淬火裂纹, 元素偏析

Abstract: Cracking reason of 40Cr steel forgings used for automobile front axle was analyzed by means of chemical composition, microstructure and hardness analysis. The results show that the crack is a quenching crack occurred at the R angle of the forgings. The elemental segregation at the R angle of the forgings results in significantly higher hardenability than that of other locations around. Surface defects are produced in the forging process, so that the volume stress generated by martensitic transformation during quenching exceeds the strength of the material, resulting in the generation of quenching cracks. By increasing the R angle radius, controlling the chemical segregation of raw materials and adjusting the forging process, the risk of quenching cracking of 40Cr steel forgings for automobile front axle after heat treatment can be reduced.

Key words: 40Cr steel, automotive front axle, quenching crack, elemental segregation

中图分类号:

TG157.35

程源, 胡芳忠, 杨少朋, 汪开忠, 金国忠, 陈世杰, 王良林. 汽车前轴用40Cr钢锻件开裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(12): 294-297.

Cheng Yuan, Hu Fangzhong, Yang Shaopeng, Wang Kaizhong, Jin Guozhong, Chen Shijie, Wang Lianglin. Cracking failure analysis of 40Cr steel forgings for automobile front axle[J]. Heat Treatment of Metals, 2021, 46(12): 294-297.

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