帮忙一起看下裂纹源，分析一下成因

ZX771

风居士 发表于 2012-12-19 14:07
鼠标移到我的图片上我作了下说明，白色的是类似塑料状东西，工人当时就反映拧不进去然后就一直拧啊拧就断 ...

    正常情况下如图这种结构在拧螺栓时候材料强度不够的话。应当表现为孔的螺牙损坏（滑丝），你现在的情况是螺栓尾部接触到孔的底部。继续下去螺栓尾端面压迫孔的底部，造成螺栓尾端受压力附近孔周边受拉力作用，对抗结果导致铝件认输断裂。找个长螺杆在浅螺孔里拧到头试试就知道了。

gtn1314

一是不恰当受力，白色塑料有无可能导致螺纹行程变短，再拧下去导致12楼所说情况？二是材料缺陷多，工件本身比较脆弱。

风居士

材料为AC4B气缸盖罩，在装配螺栓时断裂，请各位帮忙看看，鼠标指向图片有文字说明

zhangwenbojz

检测一下非金属夹杂物，怀疑是非金属夹杂物导致断裂

MYG

qingchuan65

风居士 发表于 2012-12-19 14:03
无外力撞击，也就是在拧螺栓的时候断的

如是这样，应该是材料存在较大的夹杂物，割裂了金属的连续性，降低了强度，在螺栓的拧紧力的作用下，发生了开裂。

qingchuan65

AC4B为铸铝材料，从楼主提供的照片上看，材料里有异金属夹杂，不知是否受到外力的撞击？

西渡高速钢

讨教你AC4B材料是什么材料？其成分控制如何？
从照片看，该材料属于灰铁断口，螺孔底附近白色物究竟是何物？

另：
断裂失效分析，别忘了先受力分析，确定该部位选择的材料及相应的要求是否合理，这是必须滴。
既然选择灰铸铁材料，其中的石墨形态及大小应有所控制，仅仅满足70HB，该要求是否太吊儿郎当了？

再补充：
该处断裂部位首先是从螺孔底部断裂，白色区域非裂源部位，仅在断面发展过程（虽然很快）表现部分作用，使断面扩展经过此处而已，故白色区域非断裂的主因。

故该案例分析应该重点：
1、受力分析；
2、材料选取合理性分析；
3、结构形状的设计合理性分析；
4、螺栓和螺孔的实际制造公差的匹配是否符合要求；

风居士

此件本身无热处理要求只要能达到70HB就可以，现在只知道厂家做过正火处理。个人有3点设想：1、是金属物夹杂在螺栓紧压力作用下断裂2、热处理裂纹在紧压力作用下断裂3、螺栓底未知的塑料在紧压力作用下先四周扩散，螺栓孔承受不住压力断裂。请各位帮忙分析分析

ljlccy

看起来是由于异金属夹渣导致的工件在受外力作用时发生开裂现象，而且异金属的边缘已经到达螺纹丝口上面了。

风居士

qingchuan65 发表于 2012-12-19 11:10
AC4B为铸铝材料，从楼主提供的照片上看，材料里有异金属夹杂，不知是否受到外力的撞击？

无外力撞击，也就是在拧螺栓的时候断的

风居士

西渡高速钢 发表于 2012-12-19 09:54
讨教你AC4B材料是什么材料？其成分控制如何？
从照片看，该材料属于灰铁断口，螺孔底附近白色物究竟是何物 ...

鼠标移到我的图片上我作了下说明，白色的是类似塑料状东西，工人当时就反映拧不进去然后就一直拧啊拧就断了。断了后发现螺栓孔有这个东西，还不少。所以我写了第三点怀疑。

西渡高速钢

风居士 发表于 2012-12-19 14:07
鼠标移到我的图片上我作了下说明，白色的是类似塑料状东西，工人当时就反映拧不进去然后就一直拧啊拧就断 ...

    刚才百度了一下，知道材料属于铸铝件了。感谢你的交流！

另：
    白色类似塑料的东西，从断口上反映：其出现不在首先开裂的部位，而是在螺孔的底部——这是可以确定的。因为是铸件，断面总体上比较粗糙，看不到类似钢件中的疲劳条纹，但所有断面都复合裂源的萌生、扩展和最终完全破断三个阶段，这断口也不会例外。
    从整个断口形貌看，只有螺孔底平齐部位的断面相对细致平整，表明该处裂纹的扩展相对缓慢，另一侧断口则粗糙得多，且断面向螺孔端面发展，当中经过白色区域，表明白色区域影响了断面扩展的方向，起到了促进裂纹扩展的作用。
    若你说的似塑料物在螺孔中出现，有可能在螺栓旋进时，将“塑料”挤压到螺栓头部而到达螺孔的底部，影响了螺栓与螺孔的装配间隙，产生巨大的装配应力，又因螺孔底部结构性应力集中部位，导致沿螺孔底部萌生裂纹，裂纹在转配工不断施加力量的同时，得到扩展，形成平行于螺孔底面的平整性较好的断口，之后，再在装配者的力量影响下，向有“塑料”存在的方向发展并最终完全破断。
    由于是铸件，材料晶粒粗大，材料脆性本身较大，故整个断面发展速度很快，属于脆性断口性质，但细微差别依然存在。

    对该断口的认识，我也是推测，欢迎广大坛友批评指正。