螺栓断裂分析--求助

tanwei282

你的金相组织怪怪的..沿晶分布的是什么啊~

gtn1314

有无可能淬火局部有小裂？淬火开裂断口通常也呈现沿晶，这个材料，这个工艺出现沿晶开裂肯定是不正常的，必须深挖出现这种不正常断口的根源。
工艺过程用到酸洗，如果酸洗后没有在一两个小时内进行除氢处理，的确是很可能发生氢脆的，电镜3000倍以上倍率观察，如果找到鸡爪纹，就可以认定是氢脆了。

MYG

建议：
1、做纵剖金相；
2、做能谱分析。

mack

zhouxing321 发表于 2012-11-14 10:50
另外一个机型，长度稍长10mm，而且用的更多，从来没有出现该问题
冷镦用的头部模具是一样的

金属流线折断并不一定是模具形状的原因，与各序之间变形的分配有关，以及冷镦时是否将下模的料送入上模有很大关系

shw8989

首先氢脆不是一定能够找到鸡爪纹；第二，开裂之后的氢已经不见了，很难检测到；第三并不是氢浓度低就不会引起氢脆。个人见解，氢脆是一个很头疼的问题。

bwg11

该螺栓热处理工艺？最后硬度？

落水残阳

西渡高速钢 发表于 2012-11-14 12:06
我们来观察一下该螺栓断口：
    该断口中，共有5处裂源萌生处形成的初始断口，相互孤立存在，但同时 ...

通常情况下沿晶断裂判断为脆性断裂是没问题的。
关于氢脆一说，现下的确是个通病。包括一些研究院所，在给失效分析报告的时候，都会往氢脆上靠。╮(╯▽╰)╭

西渡高速钢

zhouxing321 发表于 2012-11-14 10:34
因为在国外断裂，所以只能将螺栓发回来，但是从发回来的图片上看，与螺栓支撑面在飞轮上的压出的痕迹是均 ...

    我们来观察一下该螺栓断口：
    该断口中，共有5处裂源萌生处形成的初始断口，相互孤立存在，但同时又偏向螺栓头部一侧出现。其中，两处较大的部位发展较快，随后快速延性断裂面积最大，最后，相对那5各区域初始断口一侧的断口为公认的剪切唇断口（是终断区）。

    也就是说，该螺栓颈部断口的发展，总体上是从一侧向相对的一侧发展。两发展较快的区域断面后紧接着形成的快速延性断口在接近另外三处初始断面（或当时只能称作“裂纹”），提前发生剪切唇断口，并留下相对复杂的断裂台阶。

    由于螺栓近些年追求材料的强度，在材料未改变的情况下（说白一点，未适当添加合金元素），仅通过提高热处理硬度来提高螺栓强度，同时使螺栓材料内，晶界强度相对晶内强度差距拉大。故当工作负荷超出材料强度时，往往又由于螺栓颈部圆周方向受力不平衡（也不可能绝对的平衡），在受力较大处沿晶萌生裂纹，且往往是多源的。在裂源多处萌生后，最终会选择优先发展而快速断裂。

    目前材料学界有相当一部分同志，认为：只要是沿晶断裂，就是脆性断裂，同时，在找不到其它原因，就归咎于氢脆、应力腐蚀等，是将该类螺栓断裂原因玄化，让人无法进一步解释，无法检测与验证，也无从改进之良方。

    本人从事该类螺栓断裂多年，深知材料学界对此问题存在不同的认识，今借上述文字，供你参考、思考。也欢迎更多坛友提出不同看法，积极交流，共同提高。
   
    所以，回到本案，建议LZ尽可能地获得螺杆、螺孔以及被连接件等部分的情况，不要孤立地分析问题。
   

zhouxing321

tangjincai 发表于 2012-11-13 22:00
1,氢脆的可能性较大；
2，按60NM预紧+160°（±5°）装配后的夹紧力有多大，是否超拧，考虑一下摩擦系数的 ...

磷化表面处理
扭矩系数0.1--0.15
这个螺栓厂家是有控制的，
装配的时候，阿特拉斯拧紧机会自动监控力矩的，力矩不在范围内会自动报警的

zhouxing321

motion_0576 发表于 2012-11-13 22:40
1 做断口分析最怕人家这样提供一些图片，质量虽然很高，但不说明细节和部位。
2 图7虽然画了个圈，下面附的 ...

热处理用的网带炉，通甲醇保护气氛

因为怀疑氢脆，试样送去做氢含量试验

zhouxing321

mack 发表于 2012-11-13 16:14
个人认为可能是：
1.头下R太小，
2.冷镦工艺不当（金属流线断裂）

另外一个机型，长度稍长10mm，而且用的更多，从来没有出现该问题
冷镦用的头部模具是一样的

zhouxing321

西渡高速钢 发表于 2012-11-13 14:03
该螺栓头部断裂，是常见的失效现象之一，可以肯定，不是你所认为的氢脆所致。氢脆一般表现在钢材内氢含 ...

因为在国外断裂，所以只能将螺栓发回来，但是从发回来的图片上看，与螺栓支撑面在飞轮上的压出的痕迹是均匀的，9个螺栓压出的痕迹也是一致的，压紧力应该是分布均匀的。
螺栓拧紧是用的阿特拉斯自动拧紧机拧紧的，安装力矩不会有问题

曲轴螺纹孔目前还没办法看到故障件，

zhouxing321

鑫润 发表于 2012-11-13 15:59
怀疑应力腐蚀，但LZ说明没有腐蚀介质，这在拆时当能看出的啊

拆机的时候没有发现有腐蚀介质
而且在离合器壳内，飞轮与离合器中间，机油都没有，

青子衿

motion_0576 发表于 2012-11-13 22:40
1 做断口分析最怕人家这样提供一些图片，质量虽然很高，但不说明细节和部位。
2 图7虽然画了个圈，下面附的 ...

要是局部渗碳，断口的形态应该不是这样的吧，这个值得研究下，建议楼主做金相看看，我觉得过烧不一定全部都过烧了，您说呢？

motion_0576

1 做断口分析最怕人家这样提供一些图片，质量虽然很高，但不说明细节和部位。
2 图7虽然画了个圈，下面附的断口显示沿晶断口，但这个部位是图1中哪个区域没法知道？工艺说明中仅提到调质处理？所用设备是“网带炉”？通甲醇保护吗？这些信息都没有，容易造成误判。
3  首先不是“过烧”，因为另外几张照片显示解离断口； 氢脆断口常见是沿晶断口，但如果碳含量高时断口也可能为沿晶断口，假如该螺栓采用网带炉通甲醇裂解气保护淬火，也可能表面渗上碳淬火+回火后局部在高应力作用下表现出来沿晶断口。
4  最大可能是磷化前做了酸洗处理，由于控制不当引起氢损伤，从而表现出沿晶断口。但氢脆“爪型花样”不明显。

tangjincai

1,氢脆的可能性较大；
2，按60NM预紧+160°（±5°）装配后的夹紧力有多大，是否超拧，考虑一下摩擦系数的变化吧

我心飞翔eric

冰糖断口，脆断明显。
楼主做显微组织的图片了吗？

wren12

电镜图显示为沿晶断裂，脆断

mack

个人认为可能是：
1.头下R太小，
2.冷镦工艺不当（金属流线断裂）
    按国家标准：任何时候不允许在头杆交接处断裂！如果在此处断裂，则为产品不合格，后果很严重！！

鑫润

怀疑应力腐蚀，但LZ说明没有腐蚀介质，这在拆时当能看出的啊