冯 敬 刘银喜 冉 玲 侯少钦

(二重(德阳)重型装备有限公司，四川618000)

大型40Mn轴锻件在进行超声检测时，发现整个工件长度方向、直径深度方向存在∅1.6 mm～∅2.0 mm密集缺陷。经对缺陷取试分析，通过低倍、高倍、扫描电镜能谱分析确定了缺陷的类型为Nb碳化物。通过分析，优化了化学成分内控，解决了大型40Mn轴锻件问题。

1 制造过程

1.1 制造工艺流程

工艺流程为：冶铸→成型→锻后热处理→机加→无损检测。

1.2 主要制造工艺

真空冶炼、真空浇注，钢锭168 t。出钢温度1680～1700℃，浇注温度1560～1580℃。化学成分见表1。

主要参数及成型步骤：

始锻温度1250℃，终锻温度800℃。

第Ⅰ火次：压钳口、倒棱，滚圆，切出水口。第Ⅱ火次：镦粗，WHF法拔长，压方、倒八方。第Ⅲ火次：拔长滚圆，分料、上三角、局部拔长，气割钳把。第Ⅳ火次：各部位拔长滚圆成品，光整各部。锻后热处理：正火+回火。

表1 化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical compositions (mass fraction, %)

1.3 无损检测

超声检测要求：检测频率2.25 MHz，探头A604S，探伤灵敏度AVG∅2 mm，表面状态Ra3.2 μm。工件规格如图1所示。

经超声检测后，发现整个工件长度方向、直径深度方向存在∅1.6 mm～∅2.0 mm密集缺陷。

图1 工件规格Figure 1 Specification of workpiece

2 取试试验过程

为判定缺陷性质，对工件进行了解剖分析，将工件沿直径方向锯断后，对锯口断面进行了渗透检测(图2)、磁粉检测(图3)，未显示出缺陷，可能与缺陷最大方向沿轴向分布，而横向切断面缺陷小，导致分辨率不足问题。

为进一步确定原因，沿工件轴向套取∅70 mm×250 mm试棒2根，加工后经50%盐酸水溶液腐蚀后，观察试棒表面存在一定程度的偏析，如图4。

对试棒更进一步进行高倍组织、扫描电镜分析。高倍组织分析如图5，其中正常区组织为珠光体+铁素体，试样中存在大量的未知异常析出相，如图6所示。……