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45鋼六角頭螺栓淬火裂紋失效分析

2020-06-10 11:47:37 

因熱處理造成的缺陷較多,如淬火裂紋、脫碳、過熱、過燒、晶間腐蝕、粗大晶粒組織等,其中,脫碳、過熱、過燒、晶間腐蝕、粗大晶粒組織等很好判定,只有淬火裂紋的判定有一定的特殊性。

淬火裂紋為表面開口缺陷,由表及里擴展,末端尖細,走勢有力,沿晶和穿晶擴展,兩側(cè)耦合明顯,兩側(cè)組織基本一致,且無脫碳現(xiàn)象。

(1) 45鋼六角螺母熱處理淬火裂紋

45鋼六角螺母淬火后表面螺紋處發(fā)現(xiàn)裂紋,裂紋自螺母外表面逐漸向里延伸,裂紋尾部尖細,且出現(xiàn)分支,高倍下呈沿晶、穿晶開裂,裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象,這些現(xiàn)象均屬于淬火裂紋的特征,見圖8-1和圖8-2。

螺母淬火裂紋未腐蝕, 螺母淬火裂紋局部放大 500×

圖8-1 螺母淬火裂紋未腐蝕 圖8-2 螺母淬火裂紋局部放大 500×

(2) 45鋼六角頭螺栓頭下R處的淬火裂紋

45鋼六角頭螺栓熱處理后發(fā)現(xiàn)頭下圓角R處有裂紋,該裂紋不是原材料裂紋和加工裂紋,裂紋形貌特征呈現(xiàn)淬火裂紋,在淬火時產(chǎn)生,在裝配時斷裂,見圖8-3。

(3) 墊圈表面材料開口缺陷+淬火裂紋

墊圈表面有一開口缺陷,缺陷為材料缺陷。開口缺陷處的底部,在淬火組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用下擴展為淬火裂紋,見圖8-4。

螺母淬火裂紋未腐蝕, 螺母淬火裂紋局部放大 500×


(4) 六角螺母折疊缺陷+淬火裂紋

螺母原表面有一缺陷,該缺陷與表面呈一定角度由表及里發(fā)展,裂紋起始端與表面呈一定角度,這是折疊裂紋的典型特征。螺母淬火時在淬火組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用下折疊裂紋擴展為淬火裂紋(折疊裂紋+淬火裂紋),見圖8-5。

(5)45鋼螺母淬火裂紋

螺母淬火后發(fā)現(xiàn)有裂紋,裂紋走勢剛勁有力,裂紋兩側(cè)無脫碳,說明裂紋不是原材料裂紋和機加工裂紋,裂紋在淬火時產(chǎn)生,見圖8-6。

折疊+淬火裂紋拋光態(tài)形貌 淬火裂紋拋光態(tài)形貌

圖8-5 折疊+淬火裂紋拋光態(tài)形貌 圖8-6 淬火裂紋拋光態(tài)形貌

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