该断口有无氢脆特征

tangjincai · 发表于 2015-10-4 08:42:47

各位大侠，该断口有无氢脆特征
Q1481020穿垫螺栓在电镀检查班镀锌后进行垫片延迟检查时发现100%开裂，所配的锥形垫圈为65Mn材质，硬度要求430-510HV，电镀后按《GBT 3098.17-2000 紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验》标准检验，锥形垫片100%开裂。上图螺栓是切断的，以便拿出开裂锥垫；2张电镜图片是否有氢脆特征？

fengyonghe · 发表于 2015-10-6 01:42:34

断口上的反光点和低倍特征：

leomet · 发表于 2015-10-4 10:23:15

本帖最后由 leomet 于 2015-10-8 19:56 编辑

沿晶破裂面加上廣泛的晶界縫隙是氫脆裂特徵.

tangjincai · 发表于 2015-10-4 10:46:19

leomet 发表于 2015-10-4 10:23
沿晶破裂面與晶界縫隙是氫脆裂特徵.

老师，在断裂的晶面上是否有细小的爪状纹及发纹特征，烦请老师标出，谢谢！

leomet · 发表于 2015-10-4 10:52:38

tangjincai 发表于 2015-10-4 10:46
老师，在断裂的晶面上是否有细小的爪状纹及发纹特征，烦请老师标出，谢谢！

你放大到4000X 8000X 看看

fengyonghe · 发表于 2015-10-4 10:53:03

电镜高压20千伏太高了，你这个样品不要超过10千伏才能看清晶界上的形貌。氢脆可以是沿晶断，但沿晶断不能说是氢脆，断裂面上的二次裂纹只能说是脆性断裂特征，不是氢脆的特征。如有可能电镜再用6-8千伏重新照相。金相上有什么发现吗？

tangjincai · 发表于 2015-10-4 11:00:11

该图片是在一个研究所做的，仅给了我们2张图片，说排除了氢脆，但从所有的证据来看，氢脆的可能性最大，我也认为仅凭这两张图片难以排除氢脆的可能

leomet · 发表于 2015-10-4 11:07:32

Hydrogen-induced, or, -assisted cracking.
破損分析不能只照兩張照片就給結果. 太"那個"了.

leomet · 发表于 2015-10-4 11:14:21

本帖最后由 leomet 于 2015-10-4 19:14 编辑

比較電鍍前後的性能就可知道試不是氫影響. 根本不用上電鏡.

以後要留一把工件, 做電鍍前後性能比對, 這是工廠內QA標準作法.

fengyonghe · 发表于 2015-10-4 11:23:40

我看了不少氢脆断口，当氢脆很严重时鸡爪纹和发文状都变得很稚嫩细小，20千伏高压就看不到了，必须用低电压进行拍照，所以现在不能排除氢脆。如果金相没有网状组织，则氢脆就是最大的可能了。他们用的电压太高了。

leomet · 发表于 2015-10-4 11:28:56

本帖最后由 leomet 于 2015-10-20 21:35 编辑

經過電鍍的薄鋼片................

Thin steel plate. Hydrogen pick-up happens during pickling, plating.
Usually, hydrogen intrudes only at extreme surface only.

leomet · 发表于 2015-10-4 11:38:32

本帖最后由 leomet 于 2015-10-4 19:08 编辑

電鍍件很難完全杜絕氫害. 歐美有些汽車零件乾脆用粉体塗裝. 塗裝前的清潔規定不能酸洗, 改用噴砂. 這樣就不擔心此問題.

tangjincai · 发表于 2015-10-4 11:45:12

电镀前，做试验的件都是合格的，那两张电镜图片是客户给的，客户怀疑材料及热处理的问题，而不是氢脆的问题，我这个失效分析送海盐国家标准件检测中心做失效分析了，报告还没有出来

leomet · 发表于 2015-10-4 19:04:07

本帖最后由 leomet 于 2015-10-4 19:10 编辑

tangjincai 发表于 2015-10-4 11:45
电镀前，做试验的件都是合格的，那两张电镜图片是客户给的，客户怀疑材料及热处理的问题，而不是氢脆的问题 ...

失效分析要先剝開裂紋觀察破斷面找出起裂點, 然後從小倍率一直放大起裂點區域.

我通常最小的是把裂面填滿螢幕畫面. 然後 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000.....
一直到能清晰顯現起裂原因.(照片說服力要足夠) 與破裂面垂直的加工面也需觀察(機加工刀刮痕....)

強度韌性, 鍍前合格, 鍍後不合格, 這個很好推理. 測試鍍前鍍後彎折起裂角度 也很容易觀察.

我指導的一家工廠, 東西都要電鍍, 以前常被此問題所困擾(去氫烘焙有時做得不徹底).

你用 "hydrogen crack", google 一下文章或圖片, 可以得到很多很多歐美國家冶金同行的報告與照片.

leomet · 发表于 2015-10-4 19:32:06

本帖最后由 leomet 于 2015-10-8 20:47 编辑

tangjincai 发表于 2015-10-4 11:00
该图片是在一个研究所做的，仅给了我们2张图片，说排除了氢脆，但从所有的证据来看，氢脆的可能性最大，我 ...

......说排除了氢脆.....

取像位置不對. 要把裂源逐漸放大.

有時, 廟雖然很大, 裡頭卻沒有老和尚. 台灣的官方檢驗單位也是如此. 我常看到錯誤的報告. 這裡的汽車工廠會把失效分析工作往我這裡送, 就是因為這樣. 我算是台灣的"廖化"老和尚?

MYG · 发表于 2015-10-4 21:01:29

leomet 发表于 2015-10-4 19:32
......说排除了氢脆.....

取像位置不對. 要把裂源放大.

精辟到位

向吴兄----台灣的"廖化"老和尚-----致敬！

leomet · 发表于 2015-10-4 21:12:45

本帖最后由 leomet 于 2015-10-5 08:52 编辑

我臉紅了!

今天突然興起, 敲了這麼多中文. 大家知道, 我敲英文比較快.

下面是德國網站上抓的.

我們現在發生的問題, 工業先進國家, 3, 40年前, 大抵都經歷過了.

fengyonghe · 发表于 2015-10-5 09:09:33

上面的分析很到位，我在氢脆断口的金相样品上也看到过由于氢腐蚀而产生的晶界缝隙。所以楼主也可以看看金相组织。不过这种腐蚀会发生在有沿晶碳化物的钢中，亚共析钢不会出现沿晶的氢腐蚀形成晶界缝隙。除非有偏析。楼主的钢应该是亚共析钢吧。扫描电镜可以区分氢脆，可惜那些照片不太好。

tangjincai · 发表于 2015-10-5 10:09:37

fengyonghe 发表于 2015-10-5 09:09
上面的分析很到位，我在氢脆断口的金相样品上也看到过由于氢腐蚀而产生的晶界缝隙。所以楼主也可以看看金相 ...

脆裂的锥形垫片材质为65Mn，工艺图纸要求调质后硬度为430-510HV

tangjincai · 发表于 2015-10-5 10:22:10

吴老师分析的很有道理，我们用测氢仪对镀前镀后的氢含量进行了检测，镀后的含氢量是镀前的几十倍，其实用我们行业经验来判断，这就是氢脆造成的（即便是硬度偏高）；表面涂覆达克罗就完全可以解决，而且跟镀锌的表面处理成本差不多；但客户就是不同意，或是说不愿意承担更改后带来的意想不到的结果，因循守旧，几十年前的图纸一直沿用到今天。在这个强权理论的年代，我们领导常说“你说的都在理，我也认可，但最大的认可是你能说服客户，说服我或者我认可都没用”，这是不是我们这代人的悲哀！

fengyonghe · 发表于 2015-10-5 11:31:51

道理很简单，他们不承担因为工艺更改而带来的任何风险，把困难推给别人。

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