某廠有一批特大型四列圓柱滾子軸承中擋圈磨加工后，在探傷工序發(fā)現(xiàn)批量性裂紋，該中擋圈材料為GCr15SiMn鋼，尺寸大小為：700mm×90mm，其加工工藝過程為：Ø300mm棒料入廠超聲波探傷→鋸切→鍛造成型→球化退火→車削加工→熱處理→磨削加工→熒光探傷→裝配。產(chǎn)品追溯過程中發(fā)現(xiàn)在熱處理工序及磨削加工工序檢查時均發(fā)現(xiàn)端面有裂紋。筆者通過對該中擋圈進行檢驗與分析，討論了裂紋產(chǎn)生的原因及改進措施，為進一步避免類似缺陷的再發(fā)生提供參考和依據(jù)。

　　1.理化檢驗

　　（1）宏觀檢驗

　　中擋圈在熒光探傷工序發(fā)現(xiàn)裂紋，觀察裂紋位于中擋圈端面，呈線狀并多沿圓周方向分布，裂紋長短不一，最長約20cm，其宏觀形貌如圖1所示;且在端面發(fā)現(xiàn)有明顯的車刀花，制成金相試樣，檢測其深度約0.05mm，如圖2所示。

　　2.分析討論

　　由于車刀花過深，會引起套圈熱處理過程中應(yīng)力分布不均，在淬火冷卻過程中，極易沿車刀花應(yīng)力集中部位開裂。

　　由上面的內(nèi)部質(zhì)量檢測可知，雖然中擋圈材料的化學(xué)成分滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，但其非金屬夾雜物D細系超過標(biāo)準(zhǔn)要求，且裂紋周圍存在著非金屬夾雜物DS的顆粒偏大;由于該類夾雜物屬于脆性夾雜物，與基體的膨脹系數(shù)相差較大，容易造成應(yīng)力集中，若該類夾雜物處于中擋圈次表層，熱處理過程中可能成為裂紋萌生源[1-4]。而金相檢驗組織也接近工件的次表面。由于碳化物液析的存在與脆性夾雜物對基體的影響相似，在很大程度上隔離了基體的連續(xù)性，造成應(yīng)力集中，極易成為裂紋萌生源[5-6]。因此，該批量裂紋的產(chǎn)生主要原因與原材料的超標(biāo)有很大關(guān)系。

　　由于原材料非金屬夾雜物D類超標(biāo)，且裂紋區(qū)域存在偏大的顆粒非金屬夾雜物D類，加上裂紋附近有大塊狀液析，破壞了基體的連續(xù)性，以上因素的共同作用，致使套圈在熱處理淬火冷卻過程中，于材料缺陷區(qū)域產(chǎn)生較大的淬火應(yīng)力超過材料的強度而導(dǎo)致開裂。

　　3.結(jié)論及建議

　　該中擋圈端面圓周方向的淬火裂紋，是由于套圈車刀花過深及原材料缺陷，破壞了基體的連續(xù)性，使得熱處理過程中在刀花底部產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而產(chǎn)生此類裂紋。

　　建議在原材料進廠檢驗時，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)加強進廠檢驗;車加工過程嚴(yán)格按照工藝規(guī)程操作，控制車工件的表面質(zhì)量，降低套圈表面應(yīng)力集中，避免此類非熱處理原因?qū)е碌拇慊鹆鸭y發(fā)生。