堵头破裂
牌号为45钢的堵头在外场发现破裂失效。该堵头为委外加工零件。其工艺路线为:下料→车外圆→热处理(调质)→数车外圆及内孔→插槽→去毛刺→总检→ 标印→镀锌→ 成验。取完成机加尚未镀锌零件,用1.5g铬酐+8ml磷酸+200ml水在50℃~70℃下清洗约4分钟后观察有车刀加工划痕,如图3-1,螺纹最后一圈牙底到内孔已经裂透,此处与破裂失效堵头破裂情况雷同;用体积比为1比1的盐酸水溶液60℃~70℃腐蚀后发现堵头内部已经明显开裂,如图3-3与图3-4。牙顶边缘有机加划痕存在。
从已装配尚为发出的xx上拆卸两个堵头,退锌后螺纹未发现明显机加划痕,也未见裂纹,最后一圈退刀槽未见划痕与裂纹,但将堵头剖开,用体积比为1比1的盐酸水溶液60℃ ~ 70℃浅腐蚀3分钟~4分钟后发现堵头内部内侧均存在纵向裂纹现象,为线状缺陷,且分布广。如图1与图2。放大该线状缺陷,并非平直,边缘呈锯齿状 垂直于车刀车削方向,缺陷中未发现夹杂物。
取已加工内孔尚加工螺纹的半成品分析,显微组织见图2-1,出现魏氏组织,产生其原因应为加工内孔时冷却不够造成;心部显微组织见图2-2,图2-3,为带马氏体位向回火索氏体,内侧存在纵向裂纹现象的xx横截面磨制高倍试样,显微镜下观察裂纹横向截面尾部圆钝,无扩展迹象。
[ 本帖最后由 wujunfeng610 于 2008-10-26 11:02 编辑 ] 从未发出xx拆卸内侧存在纵向线状缺陷的堵头横截面磨制高倍试样,显微镜下观察裂纹横向截面尾部圆钝,无扩展迹象。该线状缺陷横截面浅,尾部钝圆,
从未发出xxx拆卸内侧存在纵向线状缺陷的堵头横截面磨制高倍试样,显微镜下观察裂纹横向截面尾部圆钝,无扩展迹象。该线状缺陷横截面浅,尾部钝圆,如按照《航空物理冶金金相检验技术》中对发纹的判定,具备发纹特征,可以定性为发纹。发纹的宽度较窄,深度大于宽度,不易见底,如较宽,则底部可见其光,属于原材料缺陷。通常认为,发纹是钢中存在非金属夹杂、气孔以及疏松等缺陷,在锻轧加工时随加工变形方向延伸形成。发纹根据其性质,仍归类为裂纹,是裂纹类缺陷的第二种,仅是大小问题而已。
但仔细观察该线状缺陷,宽度不比深度小,且酸腐蚀为浅腐蚀,形态并非平直,且边缘呈锯齿状。发纹通常平直,边缘内壁光滑。故,我们认为将该线状缺陷定性为发纹欠妥。大多数发纹由夹杂产生,边缘一般可见夹杂物,分布如此多的线状缺陷中并未发现能作为发纹证据的夹杂物。
因此我们认为该线状缺陷为裂纹。其产生原因可能为加工内孔时进到量过大,产生大量的热量,冷却过于激烈由应力引起裂纹。在机加过程中冷却未能跟上(这一点在半成品内孔边沿出现的魏氏组织与粗大晶粒得以印证),会扩大原材料的疏松等。
[ 本帖最后由 wujunfeng610 于 2008-10-25 19:58 编辑 ] 取已加工内孔尚加工螺纹的半成品分析,显微组织见图2-1,出现魏氏组织,产生其原因应为加工内孔时冷却不够造成;心部显微组织见图2-2,图2-3,为带马氏体位向回火索氏体
失效件裂纹位于底部最后一圈螺纹牙底,尾部尖锐,为扩展裂纹,见图1-1。断面呈暗褐色,如图1-2,断面无表面处理镀锌层,说明零件完全破裂裂发生在表面处理后(如装配过程中受力)。在扫描电子显微镜下扫描发现牙底往里有锌层出现,说明在表面处理前牙底已经有豁口存在,为机加划痕,如图1-3。另外,零件有车刀加工啃刀痕迹,另外断口面有疏松与夹杂存在,如图1-5。图1-6为疏松、脱落夹渣在高倍下的形貌,夹渣已经脱落,形成小孔与坑。
取已机加完毕尚未表面处理堵头出现004,005 ,006照片中的裂纹现象,已经裂透破裂部位与外场失效件雷同,破裂面未发现冶金缺陷,
失效件的裂源为在机加产生的划伤,破裂发生在机加装夹中如:敲击工件,或装配操作过程。其破裂与该零件存在冶金缺陷也有关
[ 本帖最后由 wujunfeng610 于 2008-10-26 10:44 编辑 ] 1、照片拍的不错!尤其是低倍及扫描电镜照片,让人一目了然知道是什么样的缺陷。但高倍照片图片太小(分辨率不够)而且没有标明放大倍数。
2、取样部位最好能在图片上标识出来,用文字描述不够直观,理解起来也费劲。
3、半成品纵向线状缺陷(与加工刀痕垂直)成因解释探讨:
数车内孔的切削热能达到产生过热组织(魏氏体)的温度吗?车削不同于磨削,磨削时砂轮与工件接触的加工区是面接触,加工区冷却不良,工件表面容易积聚切削热,所以会有磨削烧伤一说;而车削时车刀与工件接触的加工区是线接触, 加工区很容易冷却,工件表面不容易积聚切削热,而且堵头是调质件,硬度不高,更降低了工件车削烧伤的可能性。边部组织魏氏铁素体,也可能在调质时产生,用它来作为切削烧伤的证据,说服力不强。从图片来看,边部组织除了魏氏体,基体应是回火索氏体(看得不是很清楚,请楼主印证),如果是这样,那就更不可能是切削烧伤了。堵头边部出现铁素体而心部没有出现,原因是进入淬火液前在空气中滞留时间过长或加热时边缘脱碳。
该线状缺陷归结为发纹更恰当。“平直”不会是绝对的,大致平直就成了;发纹除了由夹杂物,还会由气孔引起。
4、螺纹末端横向裂纹成因未见下结论
回复 4# 的帖子
1.看法很有道理.:victory:2是发纹与否尚有争论,请看007照片,如为发纹应该看到夹杂物,但未见,如为气孔产生,裂纹现象应该平滑,线装缺陷呈锯齿状,
3 基体组织为回火S
4:倍率高倍请见标尺:50U为500X,100U为200X
5 013中粗大晶粒与012中W组织是否应该与温度有关,脱C组织中会出现W组织和粗大晶粒?!
[ 本帖最后由 wujunfeng610 于 2008-10-26 11:05 编辑 ] 该帖是我的一份分析汇总,送检4批零件批批有机加缺陷,零件由浙江YUHUAN某厂加工,
因时间较紧,帖子缺乏条理,尚需整理,
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