《表4 晶界熔洞处与基体组织能谱分析化学成分 (质量分数, %)》

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《20CrMnTi钢渗碳齿轮表面裂纹形成原因》

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从表4可知，熔洞处的化学成分不仅含有基体元素C、Si、Mn、Cr、Fe，还含有O、S元素，且O、S元素的含量还非常高，表明熔洞处应该是存在氧化物的，即低熔点化合物，这进一步证明了熔洞是由组织过烧产生的。从图2和图3中晶界处存在的裂纹与熔洞也表明了锻造过程中发生过烧现象，过烧是由于加热温度超过始锻温度过多并接近熔点温度，晶界处会因炉气中的氧气或其他氧化性气体的渗入而使晶间物质Fe、C、S发生氧化，形成易熔氧化物（即低熔点化合物）聚集在晶界处。温度较高并达到易熔共晶体氧化物的熔点后，易熔共晶体氧化物就会被熔化，在随后的冷凝过程中形成熔洞[15-16]。再者未熔化的低熔点化合物使晶粒与晶粒之间结合力降低，一经锻打便会碎裂，这种现象称为锻造过烧。所以该齿轮表面裂纹是由于锻造过程中温度过高，发生了过烧现象导致的。这些由于过烧引起的熔洞与裂纹，削弱了晶粒间的结合力，破坏了基体的连续性，在淬火加热过程中，受到热应力的作用，会进一步扩展成断断续续的裂纹。