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不銹鋼螺母表面裂紋退銅能譜金相分析

2020-08-24 16:57:52 

退銅后的裂紋處基體能譜分析

材料成分符合1Cr11Ni2W2MoV,見圖22。

未退銅的裂紋處能分析

除材料成分元素外,主要為大量的Cu元素,見圖23。

圖22 退銅后的裂紋處基體成分能譜分析圖

圖22   退銅后的裂紋處成分能譜分析圖

圖23未退銅的裂紋處能譜成分分析圖

圖23未退裂紋處能譜成分分析圖

對故障件進行化學成分檢查,檢查結果為1Cr11Ni2W2MoV。

在經扭力保載試驗后的螺母中任取1件,進行化學成分檢查,檢查結果為1Cr11Ni2W2MoV.

取和裝配無裂紋件制成試樣后觀察,組織形貌相同。裂紋件的組織形貌見圖16-67、圖16-68;無裂紋件的組織形貌見圖16-69、圖16-70;

圖16-67 裂紋件的組織形貌 500× 圖16-68 裂紋件的組織形貌 1000×

圖16-67  裂紋件的組織形貌   500×    圖16-68  裂紋件的組織形貌   1000×

圖16-69 無裂紋件的組織形貌 500×圖16-70 無裂紋件的組織形貌 1000×

圖16-69  無裂紋件的組織形貌  500×   圖16-70  無裂紋件的組織形貌 1000×

故障件螺母硬度HRA65~65.5,符合工藝要求。同批未裝配件螺母硬度HRA65.5~65.8,符合工藝要求。

取故障批未裝配螺母200件,(100件退銅,100件不退銅)然后進行磁粉探傷檢查,均未發(fā)現(xiàn)裂紋。

另外,再取故障批未裝配螺母30件進行扭力保載試驗,加載60N•m保持39小時,到時間后進行目視及磁力探傷檢查,均未發(fā)現(xiàn)裂紋。

分析與討論

該螺母為機加件,整個加工過程嚴格按照工藝進行,工藝過程正常。

經分光、能譜檢查,故障件材料為1Cr11Ni2W2MoV,材料符合圖紙要求。故障件組織檢查,組織為回火索氏體,同批未裝配件組織也為回火索氏體,組織正常,熱處理沒有問題。

把一個故障螺母裂紋打開得到兩個裂紋斷口,一個裂紋件斷口兩端面(螺母上下端面)外緣處有多余擠入物,另一個裂紋斷口無多余擠入物。這一現(xiàn)象說明該裂紋不是機加裂紋。反映了裂紋在機加前已存在,機加過程中,車加工時把裂紋一邊的材料擠入裂紋所至,

該批螺母半成品熱處理,熱處理后加工螺紋,裂紋在六方棱角處并為縱向擴展,裂紋面齊平,無塑性變形痕跡。裂紋無明顯裂紋源,也未見裂紋尾部。裂紋沿螺母軸向擴展,裂紋形態(tài)不是熱處理裂紋形態(tài),說明該裂紋不是熱處理裂紋。

能譜分析,未退銅的裂紋面上銅元素很多,基體為1Cr11Ni2W2MoV。已退銅的裂紋面,基體為1Cr11Ni2W2MoV。

  綜上所述,裂紋兩側均有鍍銅層說明裂紋在表面處理前就存在。一半裂紋面的兩端面有多余擠入物說明裂紋在機加前已經存在,機加過程擠入。熱處理是在機加后半成品進行,該故障件裂紋形態(tài)不是熱處理裂紋形態(tài),說明裂紋不是熱處理裂紋,在熱處理前已經存在。

該裂紋不是在螺母加工過程中造成,是在螺母加工之前就已存在。

從低倍斷口檢查、掃描電鏡和能譜分析:裂紋在六方棱角處,無塑性變形痕跡,裂紋沿螺母軸向縱向擴展,進一步說明了裂紋為原材料裂紋。

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