弹簧钢丝疲劳断裂的裂纹分析

lengend2008 · 发表于 2010-12-31 17:02:25

我手头上有一组55CrSi的弹簧钢丝，在做疲劳试验的过程中发现断裂！现有其断口处的金相裂纹图。附上，跪求高人指点原因。

紫琅人 · 发表于 2010-12-31 22:11:24

？

图片呢？断口是怎样的？裂纹是怎样？
同时工艺及其它资料说明

lengend2008 · 发表于 2011-1-2 16:50:11

回复 2# 紫琅人

lengend2008 · 发表于 2011-1-2 16:55:31

回复 2# 紫琅人

材质是60Si2Mn，5.2mm 油淬火钢丝。其绕簧后，420℃回火半小时，轻度喷丸后，疲劳试验1W次断！

lengend2008 · 发表于 2011-1-2 16:59:00

回复 2# 紫琅人

我很尴尬，我加的是附件，没把图片传上来！

txljh8 · 发表于 2011-1-2 17:12:09

本帖最后由 txljh8 于 2011-1-2 17:15 编辑

1。进行化学成分、硬度、组织、性能等分析。
2。进行断口扫描电镜分析、显微组织及夹杂物分析
3。进行失效件表面状态、表面缺陷分析（表面是否脱碳、折叠、原始裂纹。。。）。
查看：http://www.china-metallography.com/china-met05/china-met05-06.htm

lengend2008 · 发表于 2011-1-3 08:03:56

回复 6# txljh8

嗯，是的，我们现在已经打过硬度，是49-50HRC,表面也未见有明显的脱碳，也未能看到有超出标准范围的非金属夹杂物的存在，金相组织也是没有发现异常的淬火组织。至于扫描电镜试验，我们单位还没有这样的设备。现在差不多已经清楚，表面有一道深裂纹，是其断裂的裂纹源，现在我们单位想弄清楚这个裂纹源是在那个过程中造成的？还有就是到了材料内部，其扩散裂纹为什么就不连续，而是成根须状的往里面渗透？跪求大侠们指点！

txljh8 · 发表于 2011-1-3 08:35:43

本帖最后由 txljh8 于 2011-1-3 08:48 编辑

“想弄清楚这个裂纹源是在那个过程中造成的？还有就是到了材料内部，其扩散裂纹为什么就不连续，而是成根须状的往里面渗透？”
1。疲劳试验是一组试样，如果是一定载荷下出现批量短“疲劳寿命”，则是材料、材料冷加工、热处理问题。
2。单个“疲劳寿命”特别短的试样原因，分析手段不足较难分析（毕竟弹簧饶制、热处理过程等不可控因素多）。
3。“表面有一道深裂纹，是其断裂的裂纹源”是原始裂纹的可能性小，疲劳萌生初始裂纹的可能性大。
4。“扩散裂纹为什么就不连续”是否由于裂纹扩展路径与金相检查面差异引起。
个人意见，仅供参考。

txljh8 · 发表于 2011-1-3 15:34:44

本帖最后由 txljh8 于 2011-1-3 15:36 编辑

楼主在第一帖中材料55CrSi
4楼帖 材质是60Si2Mn
国家2007年早已推荐弹簧采用Cr-Mn系取代Si-Mn系！（55CrMnA、60CrMnBA....）

gtn1314 · 发表于 2011-1-4 14:28:20

有没有可能腐蚀疲劳是裂纹起源？
要对疲劳源做电镜分析的，看是什么元素偏聚。

wahg · 发表于 2011-1-4 15:04:09

1、疲劳试验的载荷多大?----是按照确定一个载荷做通过试验，还是按照升降法做出疲劳强度？
2、断口的放大照片发上来，以让大家帮助你确定裂纹的产生位置。
3、弹簧钢丝的表面缺陷比较多，高质量的弹簧常需指定供应商，并对表面缺陷有限制要求。提醒你们应当注意这个情况。

空余恨 · 发表于 2011-1-4 15:46:03

没有断口的照片，不好确定疲劳裂纹源，不好分析。

lengend2008 · 发表于 2011-1-10 12:02:05

回复 11# wahg

嗯，谢谢老师的提醒，这个样件是我们下游单位反馈的质量信息，现在就是想弄明白这样的疲劳断裂主要的原因是什么！我们单位是生产油淬火回火的弹簧钢丝的！

lengend2008 · 发表于 2011-1-10 12:06:27

回复 9# txljh8

噢，真是不好意思，是我弄错了，材质是60Si2MnA的，我们单位现在主要生产的是CrSi和SiMn的弹簧钢丝

lengend2008 · 发表于 2011-1-10 12:08:39

回复 8# txljh8

嗯，谢谢老师的指导!

lsmscut · 发表于 2012-9-28 16:12:45

微裂纹呈根须状走向，有沿晶扩展开裂的嫌疑，原始组织是否存在晶粒粗大网状。

qibao9891 · 发表于 2012-9-30 23:32:16

“其绕簧后，420℃回火半小时”

断续裂纹，有沿晶可能，二类回火脆性怀疑。
建议做针对性金相检验。

建议有点晚，上年的事了。

ykl29115578 · 发表于 2014-1-16 18:32:11

1、疲劳试验的载荷多大?----是按照确定一个载荷做通过试验，还是按照升降法做出疲劳强度？
2、断口的放大照片发上来，以让大家帮助你确定裂纹的产生位置。
3、弹簧钢丝的表面缺陷比较多，高质量的弹簧常需指定供应商，并对表面缺陷有限制要求。提醒你们应当注意这个情况。

我在使用银联刷卡机时候，也用这方法，挺准的，分享给大家。详细可以了解www.szjintongdao.com

njxwl · 发表于 2014-1-17 08:28:13

弹簧钢丝对表面要求较高，建议从表面入手，看看金相，最好做一下扫描，看裂纹源附近是否有异常

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