退銅后的裂紋處基體能譜分析
材料成分符合1Cr11Ni2W2MoV,見圖22。
未退銅的裂紋處能譜分析
除材料成分元素外,主要為大量的Cu元素,見圖23。
圖22 退銅后的裂紋處基體成分能譜分析圖
圖23未退銅的裂紋處能譜成分分析圖
對故障件進(jìn)行化學(xué)成分檢查,檢查結(jié)果為1Cr11Ni2W2MoV。
在經(jīng)扭力保載試驗后的螺母中任取1件,進(jìn)行化學(xué)成分檢查,檢查結(jié)果為1Cr11Ni2W2MoV.
取和裝配無裂紋件制成試樣后觀察,組織形貌相同。裂紋件的組織形貌見圖16-67、圖16-68;無裂紋件的組織形貌見圖16-69、圖16-70;
圖16-67 裂紋件的組織形貌 500× 圖16-68 裂紋件的組織形貌 1000×
圖16-69 無裂紋件的組織形貌 500× 圖16-70 無裂紋件的組織形貌 1000×
故障件螺母硬度HRA65~65.5,符合工藝要求。同批未裝配件螺母硬度HRA65.5~65.8,符合工藝要求。
取故障批未裝配螺母200件,(100件退銅,100件不退銅)然后進(jìn)行磁粉探傷檢查,均未發(fā)現(xiàn)裂紋。
另外,再取故障批未裝配螺母30件進(jìn)行扭力保載試驗,加載60N•m保持39小時,到時間后進(jìn)行目視及磁力探傷檢查,均未發(fā)現(xiàn)裂紋。
分析與討論
該螺母為機(jī)加件,整個加工過程嚴(yán)格按照工藝進(jìn)行,工藝過程正常。
經(jīng)分光、能譜檢查,故障件材料為1Cr11Ni2W2MoV,材料符合圖紙要求。故障件組織檢查,組織為回火索氏體,同批未裝配件組織也為回火索氏體,組織正常,熱處理沒有問題。
把一個故障螺母裂紋打開得到兩個裂紋斷口,一個裂紋件斷口兩端面(螺母上下端面)外緣處有多余擠入物,另一個裂紋斷口無多余擠入物。這一現(xiàn)象說明該裂紋不是機(jī)加裂紋。反映了裂紋在機(jī)加前已存在,機(jī)加過程中,車加工時把裂紋一邊的材料擠入裂紋所至,
該批螺母半成品熱處理,熱處理后加工螺紋,裂紋在六方棱角處并為縱向擴(kuò)展,裂紋面齊平,無塑性變形痕跡。裂紋無明顯裂紋源,也未見裂紋尾部。裂紋沿螺母軸向擴(kuò)展,裂紋形態(tài)不是熱處理裂紋形態(tài),說明該裂紋不是熱處理裂紋。
能譜分析,未退銅的裂紋面上銅元素很多,基體為1Cr11Ni2W2MoV。已退銅的裂紋面,基體為1Cr11Ni2W2MoV。
綜上所述,裂紋兩側(cè)均有鍍銅層說明裂紋在表面處理前就存在。一半裂紋面的兩端面有多余擠入物說明裂紋在機(jī)加前已經(jīng)存在,機(jī)加過程擠入。熱處理是在機(jī)加后半成品進(jìn)行,該故障件裂紋形態(tài)不是熱處理裂紋形態(tài),說明裂紋不是熱處理裂紋,在熱處理前已經(jīng)存在。
該裂紋不是在螺母加工過程中造成,是在螺母加工之前就已存在。
從低倍斷口檢查、掃描電鏡和能譜分析:裂紋在六方棱角處,無塑性變形痕跡,裂紋沿螺母軸向縱向擴(kuò)展,進(jìn)一步說明了裂紋為原材料裂紋。