揭秘碟形弹簧采用高频透热炉进行热处理产生裂纹缺陷的原因

    碟形弹簧是某型火炮上的重要零件，该零件主要功能是防止零件间刚性接触，吸收和传递动能，对火炮架体起支承和缓冲作用。碟形弹簧材料为60Si2MnA钢，要求高强韧性、耐腐蚀性和良好的稳定性。为了满足工作的需要，很多厂家采用高频透热炉进行热处理和表面处理。生产中发现，二次静压加工后出现径向分布裂纹，而且成批发现，致使许多工件报废，严重影响军工生产。

    金相分析发现，碟形弹簧试件组织为回火托氏体，呈带状组织分布，非金属夹杂物硫化物（A型）为3.0级，氧化物为粗2.0级，按火炮零件标准均为不合格。断口分析表明，断口为层状断口，断口较平，扩展方向不明显；微观观察可以看出，工件沿轧制方向呈规律分布着非金属夹杂物；高倍组织观察断口呈沿晶脆性准解理断裂特征。

    工件组织中非金属夹杂物有硫化物和氧化物，沿带状组织分布着硫化物，夹杂物破坏了基体金属的连续性；带状偏析明显，断口呈层状断口。另一方面，加工中部分硫化物被切断，在工件外表面形成V形缺口，这是裂纹源和应力集中薄弱处。

    防止蝶形弹簧断裂失效措施如下：

    （1）严格控制工件材料非金属夹杂物含量，使之符合技术标准要求。特别注意要控制硫化物含量和防止出现带状组织缺陷。

    （2）采用高频透热炉进行热处理时，严格执行工艺规范。