小軸是剎車機(jī)構(gòu)重要零件，其材料為45號鋼，要求調(diào)質(zhì)后硬度235-277HBW。

生產(chǎn)中熱處理工藝為：820℃x2.5h水淬，570℃x2.5h回火，調(diào)質(zhì)后硬度為：260-270HBW，合格。但生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，調(diào)質(zhì)后約30%小軸端面出現(xiàn)弧形裂紋。

45號鋼銷軸低倍檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，低倍組織存在嚴(yán)重偏析缺陷-框形偏析。經(jīng)評定為3-4級框形偏析；宏觀檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，裂紋部位在軸端面距外表面約3-5mm處，圓周分布。金相組織為回火索氏體組織，是合格組織，且無過熱過燒缺陷，表面熱處理工藝合適；排除了熱處理工藝操作造成工件裂紋的可能因素。

分析認(rèn)為，檢驗(yàn)裂紋兩側(cè)未發(fā)現(xiàn)氧化脫碳缺陷，說明工件時(shí)在熱處理淬火過程中產(chǎn)生的裂紋，可能與組織缺陷--框形偏析油管。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，框形偏析是鋼液在凝固過程中生成的。偏析一般發(fā)生于柱狀晶與等軸晶交接區(qū)域，框形偏析內(nèi)部組織疏松，中部組織致密，交界部位出現(xiàn)脆弱區(qū)。這里的偏析以碳偏析為主，同事存在SP雜質(zhì)富集和夾雜物等，嚴(yán)重偏析導(dǎo)致工件出現(xiàn)脆性很大。淬火時(shí)，由于偏析出碳與合金元素富集，使Ms點(diǎn)下降，冷卻時(shí)奧氏體轉(zhuǎn)變延遲；同時(shí)，偏析薄弱區(qū)域應(yīng)力和組織應(yīng)力的疊加應(yīng)力超過該區(qū)域斷裂強(qiáng)度時(shí)，則產(chǎn)生淬火裂紋和開裂。

對于45鋼小軸淬火開裂缺陷，提出防止措施如下：

1）嚴(yán)格原材料質(zhì)量檢測，出保證材料化學(xué)成分，主要力學(xué)性能合格外，坯料杜蓓組織和夾雜物缺陷必須嚴(yán)格控制，防止嚴(yán)重偏析超標(biāo)的坯件流入加工工序。

2）對出現(xiàn)嚴(yán)重偏析的不合格工件坯件，采取降級使用措施，將坯件加工成次要不重要的工件使用，以減少經(jīng)濟(jì)損失；對于受力惡劣的重要工件，存在缺陷的坯件不允許使用。