热锻螺栓裂纹金相宏观形貌检测

10.9级热镦六方大螺栓，规格分别为M36和M42，材质为ML42CrMo，热浸镀锌。

两个规格的螺栓在成品检查时，发现部分螺栓头下R角处有裂纹，随后采用探伤检查，发现螺栓头下R角处有较多的吸附磁粉的裂纹缺陷。

试验过程与结果

螺栓热锻工艺：始锻温度1150±50℃，终锻温度850±50℃，中频加热约1-2分钟。M36螺栓调质工艺：淬火温度870-875℃，回火温度575℃。M42螺栓调质工艺：淬火温度865℃，回火温度550℃。

对故障件螺栓宏观检查，螺栓头下缺陷用肉眼不好发现，采用磁粉探伤后，发现螺栓头下R角处有吸附磁粉的裂纹缺陷

两个规格的螺栓，宏观形貌见图14-23。

两个规格的螺栓，磁粉探伤后头下R角处吸附磁粉的裂纹缺陷，见图14-24。

图14-23 两个规格螺栓宏观形貌

图14-24 螺栓头下裂纹形貌

对两个规格的螺栓沿头部沿轴线剖开，制样后进行金相组织检查。M36和M42螺栓裂纹外侧的金相组织和裂纹形态基本相同，其裂纹由表及里扩展，但有的裂纹未与表面贯通；螺栓表面有较浅的全脱碳，开口裂纹的开口处也有脱碳,封闭裂纹两侧未发现脱碳，见图14-25、图14-26。

                              图14-25  M36裂纹外侧金相                       图14-26  M42裂纹外侧金相

两个规格的螺栓（M36和M42）裂纹两侧的金相组织相同，为回火索氏体组织。裂纹主要以沿晶方式扩展，沿晶走势相同，有分支裂纹，见图14-27、图14-28。

图14-29  M36螺栓心部金相组织        图14-30  M42螺栓心部金相组织

两个规格的螺栓头下圆角及流线检查，

M36螺栓圆角处的纵向剖面上变形流线完整、顺畅，圆角处裂纹垂直流线扩展，尾端尖细，出现裂纹位置的圆角半径约为3mm，大于技术要求的下限（2mm），见图14-31。

M42螺栓圆角处的纵向剖面，可见圆角处变形流线完整、顺畅，圆角处裂纹垂直流线扩展，尾端尖细，出现裂纹位置圆角半径约为2.5mm，接近技术要求的下限（2.5mm），见图14-32。

M36 、M42螺栓头部流线均为横向中心位置偏上，两侧圆角处均有明显小折叠，说明两批螺栓头部镦锻变形不合理。

M36螺栓头部流线，见图14-33；M42螺栓头部流线，见图14-34。

            图14-31  M36螺栓圆角处流线与裂纹形态  图14-32  M42螺栓圆角处流线与裂纹形态

图14-33  M36螺栓头部流线形貌         图14-34 M42螺栓头部流线形貌

对两个规格螺栓纵向剖面进行夹杂物检查评定，根据标准《GB/T 10516-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定方法》评定：

M 36螺栓夹杂物DS类（单颗粒球状类）2.5级；D类（球状氧化物）粗系2级，细系2级，见图14-35。

M 42螺栓夹杂物DS类（单颗粒球状类）2级；D类（球状氧化物）粗系1.5级，细系2级，见图 14-36。