对SCr22钢制作的转向节主销在使用过程中的断裂件进行分析：主销的生产工艺流程是锻造、退火、切削加工、渗碳、淬火回火。如前所述，失效的原因是复杂的，不可一概而论。对主销渗碳层进行显微组织观察可以看到许多网状碳化物，硬度仅为15HRC。在未渗碳部分出现带状铁素体的问题不能简单地看成热处理缺陷。 根据分析可知：该主销渗碳后的淬火温度偏低，结果导致淬火硬度偏低，整个零件脆弱且强度不足。案例一： 材料的性能并不单纯取决于材料的种类和成分，通过热处理改变材料内部的组织，将大幅度改变材料的性能。这不，今天我参与了整个淬火的工艺操作，将直径是 100的40Cr钢加工的销轴装炉加热，加热到850℃±10℃，保温180～200分钟，然后出炉。 先放在空气中冷却大约2～3分钟，眼见工件开始由红变黑，然后迅速放入二硝水溶液中快速冷却，直到冷却均匀为止。 改变了以前水淬油冷的方式，这样才能满足工件经过淬火回火后具有高的弹性极限、屈服点、和适当的韧性及抗疲劳能力，特别是硬度要求达到42～47HRC。 案例分析： 1、为了提高硬度采取的方法，主要形式是通过加热、保温、冷却。而冷却起着决定性的作用； 2、淬火最理想的冷却曲线应该是： 3、最常用的淬火冷却介质是水和油、盐水。工人师傅没有按照教材中所述用水和油作淬火介质，虽然水是应用最为广泛的淬火介质，它不仅廉价易得，而且具有较强的冷却能力。但它的冷却特性并不理想。在需要快冷的650～500℃范围内，它的冷却速度较小；而在Ms点附近慢冷时，它的冷速又太快，易使零件产生变形，甚至开裂。因此只能用做尺寸较小、形状简单的碳钢零件的淬火介质。油只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。对于40Cr制造的销轴水淬，硬度达不到要求。 4、而工厂用自己配制的盐水（亚硝酸钠、硝酸钠和水按2：3：5的比例配成的二硝水溶液）淬火，容易得到高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但快冷势必要造成很大的内应力，易使工件变形严重，甚至发生开裂。为了防止工件开裂，工人师傅采取了慢—快—慢的冷却方式，就是案例中的空———盐水—水。这是根据上图中钢的理想淬火冷却曲线自我设计的方案。只能说此法比以前改进了很多，能够满足该钢的使用要求。 5、存在的问题是： （1）操作中时间的严格控制是很难做到的，只是凭经验； （2）盐水的使用也只是处于摸索和经验阶段，在实际中，直到目前为止，还没有找到一种淬火冷却介质能符合这一理想淬火冷却速度。 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，只有在不断地实践中，不断地探索，总结经验，不断改进，力争做的更好。对由SNCM21钢制作的传动齿轮失效件进行分析：该齿轮生产工艺流程为锻造、退火、切齿、渗碳、淬火回火。渗碳层表面硬度为61HRC，厚度为1.20㎜。齿根处心部的硬度为25HRC。该硬度值作为传动齿轮的芯部硬度显得过低。 金相组织观察可以看到渗碳层与未渗碳部分交界处裂纹形貌。一般认为，裂纹在硬化层与芯部交界处形成，在交界面上平行于渗层表面扩展，最后垂直表面剥落。根据经验，这种破坏在未渗碳部分硬度较低时容易发生。渗层表面硬度一般在60HRC以上，若把齿轮根圆与齿轮中心线交点处的硬度规定为芯部硬度，则根据经验，轿车传动齿轮的芯部硬度在30～35HRC时，不会发生破坏；反之，高于或低于该范围均易发生非正常损坏。不过，硬度低与高的齿轮，其断口形貌不同。载重汽车齿轮硬度以高一些为佳。当然，这里所分析的失效齿轮是含镍的SNC21钢所制造，但如果保证齿轮芯部硬度在30～35HRC，即便使用SCr22钢或SCM22钢制造，也鲜有断裂。 当然，对某些齿轮而言，即使其芯部硬度不在30～35HRC范围，但在使用中也未必发生损坏，这一事实说明：并非所有齿轮芯部硬度 ... ...
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