采用宏觀檢驗(yàn)、化學(xué)成分分析、金相分析、SEM 和EDS 等手段分析了65Mn 扁鋼在剪切時(shí)開裂的原因。結(jié)果表明，65Mn 扁鋼在剪切過程中發(fā)生開裂主要是由于鋼中硫含量偏高，形成大量的硫化物，由于與鋼的塑性系數(shù)不同，在剪切時(shí)擴(kuò)展成裂紋。

65Mn 彈簧鋼強(qiáng)度、硬度、彈性和淬透性比65 鋼高，具有過熱敏感性和回火脆性傾向，水淬有形成裂紋傾向，退火態(tài)可切削性尚可，冷變形塑性低，焊接性差。廣泛用于受中等載荷的板彈簧，高耐磨性零件，如磨床主軸、彈簧卡頭、精密機(jī)床絲桿、切刀、螺旋輥?zhàn)虞S承上的套環(huán)、鐵道鋼軌等。

近期，某廠生產(chǎn)的65Mn 扁鋼在用戶下料沖裁過程中，大量產(chǎn)品剪切面出現(xiàn)裂紋，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為了找到問題產(chǎn)生的根源，委托檢測中心進(jìn)行分析。

1、試樣制備及試驗(yàn)方法。

1. 1、試樣制備。

從出現(xiàn)問題的產(chǎn)品中挑出具有代表性的2 片試樣截取橫截面、縱截面金相試樣、成分試樣、布氏硬度試樣，對剪切面進(jìn)行超聲波清洗。截取同批生產(chǎn)的方坯制備低倍、高倍試樣。

1. 2、試驗(yàn)方法。

使用5 × 放大鏡觀察宏觀斷口，使用蔡司EVO-18 型掃描電鏡進(jìn)行斷口掃描電鏡觀察及能譜分析，使用DMI5000 型徠卡顯微鏡進(jìn)行金相分析，使用島津光譜儀進(jìn)行成分分析，使用HB-3000 型電子布氏硬度計(jì)進(jìn)行布氏硬度測試。方坯采用1 ∶ 1 鹽酸水溶液熱酸浸蝕。

2、結(jié)論。

鋼水脫氧、脫磷、脫硫不良，凝固過程中聚集在連鑄坯中心部位，形成偏析，軋制后，偏析不能完全消除，大量的硫化物位于中心部位，在剪切過程中，隨著金屬塑性變形，硫化物與基體之間的縫隙逐漸擴(kuò)展成裂紋，形成剪切面分層裂紋。

3、改進(jìn)措施。

（1）降低鋼中P、S 含量。利用LF 爐進(jìn)行深脫硫，減少硫化物夾雜的形成。

（2）降低鋼中含氧量。適當(dāng)提高C終含量，控制終點(diǎn)溫度，控制一定的Al 含量，根據(jù)Ca/Al 比，在精煉過程中適當(dāng)?shù)腃a 處理，確保精煉后的軟吹氬時(shí)間，使夾雜物成分上浮。連鑄過程中保護(hù)澆注，減少二次氧化。