30CrMnSi钢柱窝淬火过程断裂分析

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.06.048

金属热处理 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (6): 308-313.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2025.06.048

30CrMnSi钢柱窝淬火过程断裂分析

李楊^1,2, 刘汉刚^1,2, 曹国钦³, 陈长征¹, 许慧杰¹, 魏建华¹, 任建行¹, 孟凡西¹

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

收稿日期:2025-01-25 修回日期:2025-04-29 出版日期:2025-06-25 发布日期:2025-07-08
通讯作者: 孟凡西,工程师,E-mail: 1922213996@qq.com
作者简介:李楊(1983—),男,工程师,主要研究方向为煤矿综采成套装备技术开发,E-mail: yang.li@zmj.com。
基金资助:
河南省重点研发专项(241111221500)

Fracture analysis of 30CrMnSi steel column socket during quenching

Li Yang^1,2, Liu Hangang^1,2, Cao Guoqin³, Chen Changzheng¹, Xu Huijie¹, Wei Jianhua¹, Ren Jianxing¹, Meng Fanxi¹

1. Zhengzhou Coal Mining Machinery Green Material Technology Co., Ltd., Zhengzhou Henan 450001, China;
2. Zhengzhou Coal Mining Machinery Group Co., Ltd., Zhengzhou Henan 450001, China;
3. International Joint Research Center for Intelligent Design of Low Carbon and Environmentally Friendly Materials, Zhengzhou University, Zhengzhou Henan 450001, China

Received:2025-01-25 Revised:2025-04-29 Online:2025-06-25 Published:2025-07-08

摘要/Abstract

摘要： 采用断口形貌分析、显微组织观察、成分分析及硬度测试方法,对淬火断裂30CrMnSi钢柱窝的断裂原因进行了分析。结果表明,淬火过程中裂纹源区奥氏体未能充分转变为马氏体,存在铁素体组织,当淬火应力过大时,在铁素体区域容易出现开裂,且断口处伴随Si元素的异常富集及Fe-B和Fe-C金属间化合物生成,二者增加了晶界脆性,使材料韧性下降,从而导致柱窝淬火开裂。

关键词: 30CrMnSi钢柱窝, 铁素体, 淬火, 断裂

Abstract: Fracture causes of the quenched and fractured 30CrMnSi steel column socket were analyzed by using fracture morphology analysis, microstructure observation, composition analysis, and hardness testing. The results show that during the quenching process, the austenite in the crack initiation zone fails to fully transform into martensite, and ferrite structure exists. When the quenching stress is too high, cracking is likely to occur in the ferrite area. Moreover, the fracture surface is accompanied by the abnormal enrichment of Si element and the formation of intermetallic compounds of Fe-B and Fe-C. Both of these factors increase the brittleness of the grain boundaries and reduce the toughness of the material, thus leading to cracking during quenching of the column socket.

Key words: 30CrMnSi steel column socket, ferrite, quenching, fracture

中图分类号:

TG113.25

李楊, 刘汉刚, 曹国钦, 陈长征, 许慧杰, 魏建华, 任建行, 孟凡西. 30CrMnSi钢柱窝淬火过程断裂分析[J]. 金属热处理, 2025, 50(6): 308-313.

Li Yang, Liu Hangang, Cao Guoqin, Chen Changzheng, Xu Huijie, Wei Jianhua, Ren Jianxing, Meng Fanxi. Fracture analysis of 30CrMnSi steel column socket during quenching[J]. Heat Treatment of Metals, 2025, 50(6): 308-313.

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30CrMnSi钢柱窝淬火过程断裂分析

Fracture analysis of 30CrMnSi steel column socket during quenching

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