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螺栓斷口裂紋淬火分析

2020-07-07 15:31:59 

(1)SWRCH35K鋼六角頭螺栓熱處理缺陷斷裂的斷口形貌

螺栓安裝時(shí)斷裂,斷口左側(cè)有一圓弧形區(qū)域,表面銹蝕嚴(yán)重,該區(qū)域約占整個(gè)斷面面積的二分之一。斷面右側(cè)為一斜斷面,呈金屬色。斷面能譜分析,銹蝕圓弧處氧含量較高,該裂紋可確定為淬火裂紋,見(jiàn)圖9-61和圖9-62。

圖9-61 斷面掃描微觀形貌形貌 圖9-62 氧化圓弧區(qū)微觀形貌形貌

圖9-61 斷面掃描微觀形貌形貌 圖9-62 氧化圓弧區(qū)微觀形貌

(2)35K鋼六角頭螺栓熱處理缺陷斷裂的斷口形貌

六角頭螺栓表面鍍黃鋅,在使用中斷裂。斷口位于頭下,斷口部分?jǐn)嗝嬉蜾P蝕顏色較深,其左側(cè)部分?jǐn)嗫陬伾^淺,為纖維狀新鮮斷口,呈金屬本色。顏色較深的銹蝕斷面發(fā)現(xiàn)Zn、Cl等元素,說(shuō)明表面處理前已有裂紋,裂紋為熱處理裂紋,見(jiàn)圖9-63和圖9-64。

圖9-63斷面低倍形貌 圖9-64 斷面微觀形貌

圖9-63斷面低倍形貌 圖9-64 斷面微觀形貌

(3)35鋼六角頭螺栓熱處理缺陷斷裂的斷口形貌

鍍鋅螺栓在安裝扭矩值不大的情況下在近頭下圓角處斷裂,斷口一側(cè)呈平滑月牙狀區(qū)域,有褐色物質(zhì)覆蓋,有被腐蝕的晶界和晶間裂紋,無(wú)明顯塑性變形,微觀形貌以韌窩為主。能譜分析有鋅元素,表明鍍鋅前裂紋已存在,電鍍時(shí)含鋅溶液浸入所致,該裂紋可確定為淬火裂紋,見(jiàn)圖9-65、圖9-66、圖9-67和圖9-68。

圖9-67 晶間裂紋形貌 斷口韌窩形貌

(4)65Mn鋼鞍形彈簧墊圈因回火脆性斷裂斷口形貌

彈簧墊圈安裝時(shí)墊圈開裂,斷口微觀形貌呈解理/準(zhǔn)解理特征,伴有少量韌窩和沿晶二次裂紋。65Mn鋼淬火后在380℃左右回火易產(chǎn)生回火脆性,斷口微觀形貌說(shuō)明墊圈發(fā)生回火脆性斷裂,見(jiàn)圖9-69。

圖9-69 回火脆性斷裂斷口形貌

圖9-69 回火脆性斷裂斷口形貌

(5)1Cr11Ni2W2MoV不銹鋼螺釘斷口形貌

螺釘服役時(shí)承受拉伸扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷,斷口在圓周邊緣應(yīng)力集中處形核,由圓周向中心擴(kuò)展,宏觀塑變明顯,局部存在沿晶斷裂區(qū),最終在近中心位置形成跨螺紋斷裂臺(tái)階。該斷口存在有一定面積的沿晶斷裂區(qū),局部晶界已弱化存在脆性斷裂區(qū),可能是回火脆性造成,見(jiàn)圖9-70、圖9-71和圖9-72。

圖9-71 局部沿晶斷裂形貌 最終斷裂區(qū)的韌窩形貌


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