4140钢弯壳体断裂原因分析和改进措施

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.09.045

金属热处理 ›› 2020, Vol. 45 ›› Issue (9): 240-243.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2020.09.045

4140钢弯壳体断裂原因分析和改进措施

王锦永, 齐希伦, 曹洪波

邯郸新兴特种管材有限公司,河北邯郸 056300

收稿日期:2020-03-21 出版日期:2020-09-25 发布日期:2020-12-29
作者简介:王锦永(1983—),男,工程师,硕士,主要研究方向为无缝钢管成型技术和热处理工艺技术及新产品开发,E-mail:wangjinyong000@163.com

Cause analysis and improvement measures of 4140 steel curved shell

Wang Jinyong, Qi Xilun, Cao Hongbo

Handan Xinxing Special Pipe Co.,Ltd.,Handan Hebei 056300,China

Received:2020-03-21 Online:2020-09-25 Published:2020-12-29

摘要/Abstract

摘要： 某钻具厂生产的一个批次的4140钢螺杆钻具弯壳体出现较多断裂。通过化学成分、力学性能和显微组织分析对失效弯壳体断裂原因进行了研究,并相应优化了热处理工艺。结果表明:弯壳体失效断裂主要原因是由于淬火过程中未淬透,导致显微组织存在大量条状和块状铁素体,未淬透的组织导致材质的强度、硬度和冲击性能较差,从而导致断裂。采用优化的淬火工艺,材料寿命达到了正常水平。

关键词: 4140钢, 断裂原因, 力学性能, 显微组织

Abstract: More fractures happened in the 4140 steel curved shellproduced by a drlling tool factory.The reason for fracture of the failed curved shell was studied by analysis of chemical composition,mechanical properties and microstructure,and the heat treatment process was optimized accordingly.The results show that the fracture of the failed curved shell is caused mainly by incomplete quenching,which results into a large quantity of strip ferrite and block ferrite in the microstructure and poor strength,hardness and impact toughness of the material.By adopting the optimized quenching process,the material life reaches the normal level.

Key words: 4140 steel, fracture cause, mechanical properties, microstructure

中图分类号:

TG162.84

王锦永, 齐希伦, 曹洪波. 4140钢弯壳体断裂原因分析和改进措施[J]. 金属热处理, 2020, 45(9): 240-243.

Wang Jinyong, Qi Xilun, Cao Hongbo. Cause analysis and improvement measures of 4140 steel curved shell[J]. Heat Treatment of Metals, 2020, 45(9): 240-243.

参考文献

[1] 张宇,刘仁东,王科强,等.42CrMo钢动态CCT曲线及组织转变[J].金属热处理,2012,37(12):37-39.
Zhang Yu,Liu Rendong,Wang Keqiang,et al.Dynamic continuous cooling transformation curves and microstructure evolution of 42CrMo steel[J].Heat Treatment of Metals,2012,37(12):37-39.
[2] 肖洋,王刚.42CrMo钢退火工艺的优化研究[J].金属世界,2016(3):32-34.
Xiao Yang,Wang Gang.Study on optimization of annealing process of 42CrMo steel[J].Metal World,2016(3):32-34.
[3] 周同,索进平.42CrMo钢连杆失效分析[J].化学工程与装备,2016(4):21-24.
Zhou Tong,Suo Jinping.Failure analysis of 42CrMo steel connecting rod[J].Chemical Engineering and Equipment,2016(4):21-24.
[4] 郝震宇,汪开忠,胡芳忠,等.淬火介质对不同规格42CrMo钢组织及性能的影响[J].安徽冶金,2016(4):15-19.
Hao Zhenyu,Wang Kaizhong,Hu Fangzhong,et al.Effect of quenching medium on microstructure and mechanical properties of 42CrMo steel of different specifications[J].Anhui Metallurgy,2016(4):15-19.
[5] 蔡笑樱.42CrMo4大型锻件显微组织对低温冲击性能的影响[D].济南:山东大学,2018.
Cai Xiaoying.Effect of microstructure of 42CrMo4 heavy forgings on low temperature impact properties[D].Jinan:Shandong University,2018.
[6] 徐佐仁,许国英,郁金星.轴承钢马氏体等温处理的研究[J].上海交通大学学报,1985,19(3):38-50.
Xu Zuoren,Xu Guoying,Yu Jinxing.A study of modified martempering of ball bearing steel[J].Journal of Shanghai Jiao Tong University,1985,19(3):38-50.
[7] 薛贯鲁,刘庆锁,姜训勇.含硅钢上贝氏体组织演变特征研究[J].热加工工艺,2008(24):31-33.
Xue Guanlu,Liu Qingsuo,Jiang Xunyong.Research on microstructure evolution of upper bainite in silicon-containing steel[J].Hot Working Technology,2008(24):31-33.
[8] 文超,董雯,梁会雷,等.42CrMo钢的等温淬火和回火[J].金属热处理,2014,39(12):50-54.
Wen Chao,Dong Wen,Liang Huilei,et al.Isothermal quenching and tempering of 42CrMo steel[J].Heat Treatment of Metals,2014,39(12):50-54.

[1]	张子延, 陈君, 陈晓亚, 李全安, 刘建鑫. 固溶时效处理对Mg-4Sm-3Gd-0.5Zr合金显微组织和耐蚀性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 10-16.
[2]	梁恩溥, 徐乐, 杨勇, 王毛球. 添加Al、Cu对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 17-23.
[3]	祁晓亮, 李岩, 定巍, 赵增武. 含Al中锰TRIP钢原始组织对临界退火后组织与力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 24-29.
[4]	陈保安, 张静媛, 祝志祥, 韩钰, 潘学东, 张磊, 陈素红. 化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 30-38.
[5]	陈连生, 张露友, 田亚强, 杨子旋, 李红斌, 潘红波, 魏英立. 低碳高强舰船用钢的CCT曲线及其组织性能[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 63-68.
[6]	王云龙, 余伟, 张昳, 史佳新, 李明辉. 奥氏体化温度对贝氏体钢等温转变及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 80-85.
[7]	骆再斌, 范子泽, 彭振. 轻质高熵合金的研究进展[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 100-107.
[8]	吕杰晟, 宋志刚, 何建国, 丰涵, 郑文杰, 朱玉亮. S32205双相不锈钢冷轧退火组织转变及强塑化机理分析[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 141-145.
[9]	王琪, 吴光亮. 回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 146-150.
[10]	孙凯, 陈研, 杨绍斌. 时效温度对激光选区熔化TC21钛合金微观组织及硬度的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 155-158.
[11]	张骥俊, 邢彦锋, 曹菊勇. 超声振动对CMT电弧增材制造铝合金组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 159-164.
[12]	刘文彬, 乔龙阳, 潘新宇, 程格, 李爱娜, 裴新军. 淬火温度对刀剪用M390粉末冶金不锈钢组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 189-195.
[13]	王瑞琴, 葛鹏, 廖强, 侯鹏, 刘宇. 固溶冷却方式对短时用高温钛合金板材组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 196-198.
[14]	王绍灼, 孟晗, 王芬, 樊海卫, 李燕, 唐超. 改善低氧TC4-LC及重熔TC4钛合金性能的热处理工艺[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 204-207.
[15]	陈强, 陈林芳, 杨明华. 18CrNiMo7-6钢的可控气氛高温渗碳工艺[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 231-239.

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Cause analysis and improvement measures of 4140 steel curved shell

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