揭秘碟形彈簧采用高頻透熱爐進行熱處理產生裂紋缺陷的原因

    碟形彈簧是某型火炮上的重要零件，該零件主要功能是防止零件間剛性接觸，吸收和傳遞動能，對火炮架體起支承和緩沖作用。碟形彈簧材料為60Si2MnA鋼，要求高強韌性、耐腐蝕性和良好的穩定性。為了滿足工作的需要，很多廠家采用高頻透熱爐進行熱處理和表面處理。生產中發現，二次靜壓加工后出現徑向分布裂紋，而且成批發現，致使許多工件報廢，嚴重影響軍工生產。

    金相分析發現，碟形彈簧試件組織為回火托氏體，呈帶狀組織分布，非金屬夾雜物硫化物（A型）為3.0級，氧化物為粗2.0級，按火炮零件標準均為不合格。斷口分析表明，斷口為層狀斷口，斷口較平，擴展方向不明顯；微觀觀察可以看出，工件沿軋制方向呈規律分布著非金屬夾雜物；高倍組織觀察斷口呈沿晶脆性準解理斷裂特征。

    工件組織中非金屬夾雜物有硫化物和氧化物，沿帶狀組織分布著硫化物，夾雜物破壞了基體金屬的連續性；帶狀偏析明顯，斷口呈層狀斷口。另一方面，加工中部分硫化物被切斷，在工件外表面形成V形缺口，這是裂紋源和應力集中薄弱處。

    防止蝶形彈簧斷裂失效措施如下：

    （1）嚴格控制工件材料非金屬夾雜物含量，使之符合技術標準要求。特別注意要控制硫化物含量和防止出現帶狀組織缺陷。

    （2）采用高頻透熱爐進行熱處理時，嚴格執行工藝規范。