GCr15钢坯的“研磨裂纹”

GCr15钢坯的“研磨裂纹”

裂纹是磨出来的，这是清理钢坯的工人师傅们发现的一种奇特的裂纹，他们给其命名为“研磨裂纹”。GCr15钢坯在清理研磨时，已经存在的裂纹会继续扩展，还会产生新的裂纹，见图1。研究认为，产生这种裂纹的GCr15钢坯晶粒粗大，在晶界上有一层厚度达2μm的沿晶封闭渗碳体网，见图2。在研磨中，在远低于材料屈服应力的压力和振动力的作用下，在封闭渗碳体网的中心导致渗碳体产生脆性解理显微裂纹，裂纹在晶界渗碳体中继续扩展，见图3就形成这种特殊形式的“研磨裂纹”。“研磨裂纹”破断后形成脆性沿晶石状断口，见图4。图5是扫描电镜对晶界表面的观察，可以清楚看到晶界上的渗碳体及沿渗碳体脆性解理断裂特征。图6是“研磨裂纹”扩展路径的金相照片，图中间白色条带是晶界渗碳体，在白色渗碳体中间的黑线是显微裂纹，进一步证明“研磨裂纹”是沿晶界渗碳体解理扩展的。

图1  钢坯“研磨裂纹”的外观形貌

图2  GCr15钢坯沿晶封闭渗碳体网

图3  “研磨裂纹”沿渗碳体网晶界扩展

图4  “研磨裂纹”形成后的脆性沿晶石状断口

图5  晶界上的渗碳体及脆性解理断裂特征

图6  在裂纹扩展路径上的晶界渗碳体中间已经出现

显微裂纹，见图中的白色渗碳体中的黑线

钢锭加热温度过高，有过热现象，并且终轧温度也较高，导致轧后晶粒粗大，轧后钢坯冷却又比较缓慢，使得渗碳体沿晶界析出和长厚，形成封闭粗大的渗碳体网，导致产生“研磨裂纹”。

避免使GCr15钢产生粗大渗碳体网的措施，可以消除此种钢坯表面缺陷。