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螺栓断裂锈蚀金相分析

2020-07-23 17:18:39 

B7M等级螺栓,规格为1″-8×160mm,42CrMo钢制作,表面处理为银白色电镀锌,螺栓在使用过程中发生断裂。

试验过程与结果

断裂件宏观检查,螺栓断裂位置在螺纹处,断裂处有明显的塑性变形,见图16-48。

图16-48 螺栓断裂件宏观形貌

图16-48 螺栓断裂件宏观形貌

断裂件断口已锈蚀,断面平坦,断口附近无明显塑性变形,但仍可分辨锈蚀之前断口颜色呈灰色,有明显的撕裂脊,呈放射状花样,放射线从中心向四周发射,见图16-49。

图16-49 断口宏观形貌

图16-49 断口宏观形貌

图16-50 断口解理形貌 图16-51 断口解理+韧窝形貌

图16-50 断口解理形貌 图16-51 断口解理+韧窝形貌


(1) 扫描电镜观察

(2) 对断口采用扫描电镜观察: 整个断口基本上以解理为主,还有少量韧窝,微观形貌见图16-50、图16-51。

(2)低倍缺陷检查

对螺栓横截面试样进行酸浸试验,发现螺栓存在中心疏松,见图16-52.

对螺栓纵截面试样进行酸浸试验,部分金相试样在螺纹处的内部至少有2个垂直轴线的横向裂纹,见图16-53。

打开横向裂纹,发现其横向裂纹的面积已基本占据了整个横截面,其形态与(图16-49所示)断裂件断口十分相似。

图16-52 螺栓中心疏松 图16-53 螺栓纵截面低倍缺陷

图16-52 螺栓中心疏松 图16-53 螺栓纵截面低倍缺陷


(3) 金相检查

分别取螺栓纵截面和横截面制成金相试样,进行显微组织检查,组织中存在严重偏析,致使显微组织不均匀,见图16-54。

对螺栓螺纹根部附近的组织进行了观察,未发现脱碳现象,见图16-55。

螺栓显微组织为回火索氏体组织,见图16-56

组织中含有较严重的夹杂物,依照《GB/T 10561-2005》标准,氧化物类夹杂物级别为粗系2.5级,其形态分布见图16-57。

(3) 金相检查

分别取螺栓纵截面和横截面制成金相试样,进行显微组织检查,组织中存在严重偏析,致使显微组织不均匀,见图16-54。

对螺栓螺纹根部附近的组织进行了观察,未发现脱碳现象,见图16-55。

螺栓显微组织为回火索氏体组织,见图16-56

组织中含有较严重的夹杂物,依照《GB/T 10561-2005》标准,氧化物类夹杂物级别为粗系2.5级,其形态分布见图16-57。


图16-54纵向显微组织 200× 图16-55 螺纹根部组织 50×


图16-54纵向显微镜组织200x 图16-55螺纹根部组织50X


图16-56 回火索氏体组织 500× 图16-57 夹杂物组织形态 100×


图16-56回火氏体组织500X 图16-57夹杂物组织形态100X

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