我公司用從某廠采購的連鑄坯料生產了一批42CrMo尾端件，調質后大部分尾端件在端部出現了環狀裂紋，針對此情況我們將尾端件解剖進行綜合分析，分析其產生的原因，提出改進措施。
用材質為42CrMo的連鑄坯生產的尾端件，在調質后端部出現了環狀裂紋，在連鑄坯余料、鍛造余料、調質后的尾端件端部各取一塊試片進行低倍檢驗，低倍照片如圖1所示。從低倍結果可以看出，三個不同階段均存在明顯的疏松和偏析，連鑄坯的缺陷比較嚴重，經鍛造后改善不大，調質后環形裂紋出現的位置與偏析部位重合，由此可以看出，淬火裂紋產生的原因是由于原材料中存在的偏析缺陷造成的。淬火過程中組織轉變時，由于偏析而產生不同的組織轉變或轉變時間不同，不同組織的膨脹系數不同而產生組織內應力，因此導致在偏析嚴重處產生淬火裂紋。
圖1 坯料低倍酸洗后照片
表1、表2分別為連鑄坯和調質后成品的化學成分結果，在連鑄坯和成品工件中，C含量差別較大，偏析嚴重，C元素在工件內不均勻分布，也增加了淬火熱裂紋產生的可能。
表1 連鑄坯化學成分（質量分數） （%）
表2 鍛坯調質后成品化學成分（質量分數） （%）
在鍛坯調質后的低倍試片上表面、1/2R、心部三個位置取樣進行金相檢驗，金相圖片如圖2~圖4所示，工件從表面到中心硫化物均非常嚴重，表面和1/2R處組織均為貝氏體和回火索氏體，心部為粗大貝氏體，說明裂紋并非由于組織不同而產生組織應力導致裂紋產生，大量硫化物的存在可能成為淬火裂紋產生時的裂紋源，從而導致淬火裂紋的產生。
圖2 鍛坯表面硫化物夾雜及顯微組織
圖3 鍛坯1/2R處硫化物夾雜及顯微組織
圖4 鍛坯心部硫化物夾雜及顯微組織
（1）表面、1/2R和心部成分偏差較大，尤其是碳的偏析，1/2R處復驗C含量超出了標準要求的0.45%上限。（2）裂紋產生的主要原因為原材料缺陷：疏松、偏析和夾雜物等，后續鍛造過程對其改善不明顯；裂紋產生的誘發原因為淬火冷卻，在淬火冷卻的過程中，由于C含量不均和其他偏析所造成的組織轉變量和轉變時間的不同而產生了極大的組織內應力，從而導致淬火裂紋。（3）外表面和1/2R處的組織為貝氏體+回火索氏體，心部主要為粗大的貝氏體。心部粗大的貝氏體是由于工件心部冶金雜質較多而導致的組織形態不同。（4）建議在以后的生產中，需對原材料進行嚴格控制，降低原料中的冶金缺陷，加強原料的成分和低倍檢驗，鍛造后增加成分、金相和低倍的檢驗；在熱處理過程中，需謹慎選擇淬火工藝和冷卻介質，降低產生淬火裂紋的風險。（5）建議通過控制連鑄機設備精度，降低二次冷卻強度、中間包鋼液澆注溫度和拉速，提高結晶器電磁攪拌強度，優化42CrMo化學成分控制范圍，可以有效地改善連鑄坯的質量。（6）建議通過大鍛比鍛造的方式改善連鑄坯的內部質量，在圓坯料拔長時，先打四方后再打八方，最后滾圓，每次壓下量要大于20%，從而將內部缺陷鍛合或縮小。
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