制动毂是油田开采机械设备撬装钻机的重要零件，其材料为ZG35SiMn钢。制动毂工作中承受摩擦力很大，经常出现过热发红状态。般采用泼浇自来水进行冷却。生产中发现，某制动毂运行仅3个月出现裂纹开裂失效破坏。制动毂原热处理工艺为正火+中频感应加热淬火及自回火处理。金相组织检验发现，工件表面下10mm处的金相组织为块状铁素体+回火托氏体，铁素体呈网状或半网状分布，局部区域组织粗大；中心部位组织为铁素体+珠光体十少量夹杂物；铁素体与珠光体分布不均匀，有大块铁素体出现，并存在集中分布的少量硫化物。观察发现，检验部位组织粗大，出现明显长轴晶粒魏氏组织，使该处脆性增大，工件塑性、韧性和强度下降，这表明该处正火不充分，铸态组织未充分转变。工件裂纹形貌检验发现，裂纹自制动毂表面向内延伸，呈直线穿晶式扩展，并有多处分叉；裂纹尖端沿夹杂物缺陷处发展，但未见氧化脱碳迹象。 

分析认为，工件制动时，其干摩擦作用使摩擦力很大，经常出现发热、发红状态，局部温度高于800aC以上。工作中用自来水泼浇冷却，使工件进行淬火而发生相变，表层硬度增加，内应力升高并使其冷脆性增大。由于工件受切向力反复作用，使工件表面层处块状碳化物和夹杂物区域萌生裂纹，在交变切应力及冲击力的作用下，裂纹发展并造成工件断裂。   

从工艺方面分析，工件组织大部分处于铸态组织，组织粗大，晶粒不均匀，并且存在夹杂物和魏氏组织及微观裂纹。魏氏组织强度、韧性和塑性低劣，、脆性大，加之粗大组织和夹杂物使工件强度、韧性低下，塑性差，极易形成应力集中并使裂纹扩展，在切应力和冲击力作用下使工件断裂。工艺缺陷一方面是正火加热保温时间不够，使大部分铸态组织与缺陷保留；另一方面是炉温均匀性差，组织不均匀。制动毂断裂破坏正是这两方面原因综合作用的结果。

综上分析，提出防止工件断裂的工艺改进措施如下：

（1）铸件加热时装炉应平稳、整齐、使工件均匀受热，防止工件加热中产生变形。

(2) 工件升温时间不少于4h，并在600 -65yC均温1 -2h，保温时间依工件壁厚而定。由于该炉实际温度偏低及温度不均，将原正火温度850 -9㈨℃提高到980 - 1080℃，此时工件实际温度符合工艺温度，工件加热中保持微正压，保温后冷至850℃以下出炉空冷。

制动毂采用上述工艺改进措施后，工件性能明显改善，铸态组织消除，工件力学性能达到技术要求，工件组织细小均匀，未发生裂纹断裂缺陷，工件质量良好，生产运行正常。