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聚丙烯挤压造粒机切刀断裂原因分析及对策
发布时间 :[2012/12/21 19:34:48] 浏览次数 2827

切刀断裂原因分析

聚丙烯挤压造粒机使用的金属陶瓷刀具以3Cr13 马氏体不锈钢为基体,以镍铬基TiC 金属陶瓷为刀刃,基体和刀刃采用1370℃真空扩散焊焊接,并随之进行随炉冷却而成。
1.1断裂源
从断口的宏观低倍形貌看,基体3Cr13 的断裂源位于图1 中A 位置。因为位置A 是刀具在切削过程中受弯曲拉应力最大处。对镍铬基TiC金属陶瓷的断口表面形貌进行宏观观察发现,其断裂源位于刀尖下方一定距离位置B 处。在扫描电镜下对位置B 处进行更清晰的观察,表明造粒机断裂源在刀具表面以下而不是发生在刀具表面。同时,还发现镍铬基TiC金属陶瓷断裂源处存在着严重的未烧结缺陷。
2.1 原始态金相组织
从造粒机刀具断口的低倍宏观形貌发现,基体3Cr13的晶粒极为粗大,造粒机断口为典型的沿晶断裂。对其进行显微金相观察,如图3 所示,其晶粒极为粗大,沿着原奥氏体晶界有大量网状析出相。依据图5 所示的Fe-Cr-C三元相图,这些析出相应为Fe以行更细致的观察发现,造粒机裂纹沿晶界处的碳化物扩展,图中清晰地显示了裂纹在晶界上的扩展及其扩展断开时留下的表面浮凸,如图中A 处所示。同时还可看到裂纹在扩展过程中遇到晶界上碳化物阻碍,并使碳化物破裂,再以解理的方式扩展,如图中B 处所示。因此,造粒机结合基体3Cr13 的金相组织,可以得出,沿原奥氏体晶界呈网状分布的碳化物是造成基体3Cr13 发生沿晶断裂的主要原因,应当采取措施消除在晶界上析出的碳化物。

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