分析35SiMn刹车鼓工作表面金相组织变化

在刹车鼓工作表面的网状裂纹处取金相试样，发现裂纹深浅不一，有的裂纹已达截面厚度的2/3，有的裂纹只有3～4mm，如图6和图7所示。这说明裂纹是在不断产生和扩展的。浸蚀过的金相试样上，沿工作面有3～4mm深度的热影响区（图7）。最表层局部有0.1mm深的硬化层，硬度为443～615HM。硬化层下面是索氏体组织，基体为珠光体和网状铁素体。这两层之间是索氏体、珠光体和铁素体的混合组织。由表层到心部的组织变化情况如图8所示。

图5 电镜断口（×5500）

经光谱分析，我们取样试验的这只刹车鼓的材料为35SiMn。按图纸规定，该刹车鼓应经调质处理。但这只刹车鼓的基体为珠光体加网状铁素体（图8），显然是正火状态。估计在生产过程漏掉了调质工序。

刹车鼓工作表面金相组织变化情况说明，刹车鼓使用过程，在深度3～4mm的表面层，温度已超过Ac₁，最表面层的温度超过Ac₃，这与厂家的实测结果是一致的。该厂采用一些特殊措施，把热电偶装在刹块上，测定出刹车鼓表面最高温度为890℃^[1]。这无疑是由于钻机刹车过程，刹块与刹车鼓强烈摩擦所致。由于刹车过程反复进行，表面金相组织也是反复变化的。前一次刹车在最表层某部位产生的马氏体组织，在紧接着的又一次刹车时，此处温度如果低于Ac₁，则又被回火而成为索氏体。因此刹车鼓工作表面的金相组织是多次组织转变的产物，是比较复杂的。(www.xing528.com)

图6 剖面上的裂纹分析情况

图7 浸蚀后的金相试样1∶1

图8 由表层到心部的组织变化（4%硝酸酒精浸蚀）×200