六方薄螺母,规格为фL14,材料牌号1Cr11Ni2W2MoV,在装机时发现部分螺母表面有裂纹,裂纹沿螺母外缘六角棱角处贯通螺母两端面及内孔,呈开裂状。
16.11.1 试验过程与结果
故障批螺母为机械加工螺母。
加工工艺如下:单轴自动机→六角→ 锪孔→ 去毛刺→粗振→ 热处理(硬度d=3.4~3.7) Ⅳ类检验→吹砂→攻螺纹→探伤→镀铜(3~5μm)→终检
加工工艺和加工过程,经复查无异常情况。
裂纹螺母外观均为镀铜表面,除裂纹外未发现异常现象。裂纹分布在螺母六方棱角处,为穿透裂纹,示意如图16-63。
图16-63 裂纹形貌示意图
由于螺母已完全裂开,把1件故障件顺裂纹方向,手工分开为两部分,得到两件断口试样。
对两件断口试样目视检查,两件断口的裂纹表面均被镀铜层复盖。裂纹无明显的裂纹源,裂纹纵向扩展,并裂透螺母壁厚,低倍形貌见图16-64。其中一件断口裂纹处的上下端面有明显的挤入物,挤入物与裂纹面形成小台阶,见图16-65、图16-66。
图16-66 裂纹的低倍形貌
取1件断口试样按正常的表面处理退铜工艺进行退铜,另一件未退。对退铜和未退铜的断口扫描电镜观察:两断口表面均无塑性变形,裂纹发展方向沿螺母轴线方向扩展。
未退铜的断口,整个裂纹表面复盖有镀铜层,宏观无夹杂、疏松等冶金缺陷,裂纹两端面有明显的挤入物形成台阶,见图16-71。
裂纹两端面,明显的挤入物形成台阶的高倍形貌,见图10、图11。
裂纹中心镀铜层扫描电镜组织形貌,见图13;
裂纹边缘部位镀铜层扫描电镜组织形貌,见图14
图9裂纹两端面有明显的挤入物
图9裂纹两端面有明显的挤入物
把裂纹另一半去除镀铜层后不腐蚀观察,裂纹处宏观无夹杂、疏松等冶金缺陷,裂纹纵向裂纹无塑性变形痕迹,纵向两端面处无挤入物,见图17。
去除镀铜层的裂纹中心部位和裂纹边缘部位,高、低倍电镜扫描组织,见图18、图19、图20、图21。
图17 去除镀铜层的裂纹形貌