緊固件的原材料顯微缺陷組織
緊固件產(chǎn)品缺陷組織一部分是加工工藝造成還有原材料本身具有的,為了更好的分析原材料缺陷,特整理介紹部分原材料缺陷組織(其中放大倍數(shù)100×者不予注明,其余均注明放大倍數(shù))。
(1)42CrMo鋼螺栓存在的原材料偏析與疏松組織
42CrMo鋼螺栓冷鐓成型后金相檢查,螺栓縱向試樣上發(fā)現(xiàn)桿部有條帶狀組織;橫向試樣上發(fā)現(xiàn)螺栓桿部有呈孔洞狀的組織。
經(jīng)分析條帶狀組織為偏析組織,見圖8-65;洞狀組織為疏松組織,均為原材料缺陷,見圖8-66。
圖8-65螺栓偏析組織 200×圖8-66 螺栓疏松組織 500×
(2)35CrMo偏心軸內(nèi)部原材料裂紋
偏心軸機(jī)械加工后縱向金相檢查,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有多條不規(guī)則、長短不一的裂紋,該裂紋不是加工造成而是原材料裂紋,見圖8-67。
圖8-67
(3)35鋼六角螺母原材料脫碳
六角螺母成品經(jīng)熱處理后檢查有脫碳,但只發(fā)現(xiàn)螺母局部未加工的六方面和螺紋牙尖有脫碳,其他地方不脫碳,如果是熱處理脫碳,整個螺紋都應(yīng)有脫碳。該螺母只有牙尖有脫碳,說明不是熱處理脫碳,而是原材料帶來的脫碳,見圖8-68、圖8-69。
圖8-68 螺母六方面上脫碳 圖8-69 螺紋牙尖脫碳
(4) 40Cr六角法蘭盤螺栓表面劃傷缺陷
法蘭盤螺栓表面有裂紋缺陷,金相檢查發(fā)現(xiàn)是原料表面劃傷,見圖8-70。
圖8-70 原材料表面劃傷
(5)40Cr螺栓的原材料脫碳組織
螺栓熱處理后硬度低,金相檢查脫碳很嚴(yán)重,取未熱處理的螺栓進(jìn)行金相檢查發(fā)現(xiàn)未熱處理的螺栓與熱處理的螺栓表面均有相同的嚴(yán)重脫碳,是原材料缺陷,因原材料拔絲后球化退火工藝不當(dāng)造成,見圖8-71。
圖8-71 表面全脫碳組織
(6) 緊固件螺栓桿部的幾種常見表面缺陷
緊固件螺栓桿部常見表面缺陷有折疊、裂紋、拉痕、劃傷等,見圖8-72,其中A.表面折疊;B.表面裂紋;C.表面拉痕;D.表面劃傷。
圖8-72螺栓桿部常見的表面缺陷
(7) 35K螺栓頭部和桿部原材料輕微帶狀組織
螺栓冷鐓成型后進(jìn)行金相檢查發(fā)現(xiàn)螺栓頭部和桿部有條帶狀組織,該條帶狀組織為原材料帶來的輕微帶狀組織,見圖8-73、圖8-74。
圖8-73螺栓頭部輕微帶狀組織 圖8-74 螺栓桿部輕微帶狀組織
(8)20MnTiB鋼螺釘桿部偏析組織
螺釘桿部金相組織中存在嚴(yán)重偏析帶狀缺陷,為原材料缺陷,見圖8-75。
圖8-75 螺釘原材料偏析帶狀組織
(9) 42CrMo螺栓疏松組織
42CrMo螺栓桿部橫向金相檢查發(fā)現(xiàn)較多孔洞,為中心疏松,見圖8-76。
圖8-76 螺栓原材料疏松組織
(10)35CrMo螺栓原材料成分偏析組織
螺栓組織檢查發(fā)現(xiàn)有帶狀組織,因原材料成分偏析造成,由于偏析的程度不同,偏析帶狀的級別不一樣,見圖8-77、圖8-78、圖8-79
(11) 35CrMo六角螺栓桿部原材料折疊裂紋
35CrMo六角螺栓桿部表面發(fā)現(xiàn)有明顯的裂紋缺陷,裂紋表面開口小尾部變大,屬于原材料的折疊裂紋,見圖8-80,圖 8-81。
圖8-80 折疊裂紋形態(tài) 圖8-81 折疊裂紋尾部形態(tài) 400×
(12) 35鋼六角螺栓原材料表面裂紋
35鋼六角法蘭面螺栓法蘭面冷鐓開裂,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)因原材料有小的表面裂紋,在冷鐓時法蘭面變形較大而擴(kuò)大,原材料表面小裂紋缺陷,見圖8-82。
(13) 40Cr鋼螺栓因硫化物夾雜引起的內(nèi)部裂紋
40Cr鋼螺栓抗拉強(qiáng)度低,檢查發(fā)現(xiàn)由內(nèi)部存在較大的硫化物夾雜,在應(yīng)力的作用下發(fā)展為裂紋。
螺栓硫化物夾雜的拋光試樣,見圖8-83;
試樣腐蝕后見圖8-84、圖8-85、圖8-86。
(14)1Cr17Ni2不銹鋼外套螺母表面缺陷
不銹鋼外套螺母表面有一半圓的弧槽缺陷,深度為0.06mm,槽內(nèi)被外來氧化渣填充,槽底與基體金屬連接處有明顯的過渡層。金相分析認(rèn)為該缺陷屬于原材料氧化物夾雜缺陷,見圖8-86。
(15)42CrMo鋼銷體表面的橫向原材料裂紋缺陷
42CrMo鋼銷體的車加工面發(fā)現(xiàn)較多不規(guī)則橫向裂紋。銷體經(jīng)車加工還沒有磨削加工,該橫向裂紋不規(guī)則不是車加工裂紋,分析為原材料裂紋。裂紋產(chǎn)生原因是原材料拉拔過程中線材因過量變形而產(chǎn)生。橫向裂紋容易使零件早期斷裂失效,橫向裂紋見圖8-87。
(16) 45鋼 螺栓用原材料表面裂紋
45鋼六角螺栓桿部有疑似裂紋缺陷,螺栓未經(jīng)熱處理,該裂紋不是熱處理缺陷,也不是加工缺陷。金相檢查發(fā)現(xiàn)是原材料帶來的表面小裂紋缺陷,見圖8-88。
(17)內(nèi)六角螺栓桿部表面裂紋
金相檢查發(fā)現(xiàn)螺栓桿部表面裂紋,金相檢查為原材料折疊裂紋。折疊裂紋呈一定角度由表及里擴(kuò)展,折疊裂紋見圖8-89。
圖8-88 螺栓原材料裂紋形貌 圖8-89螺栓原材料裂紋形貌 400×
(18) 六角頭螺栓的表面拉痕、劃傷缺陷
六角頭螺栓頭部成型后,發(fā)現(xiàn)頭部表面和頭下R處有缺陷,金相檢查發(fā)現(xiàn)缺陷很細(xì)小,不是加工缺陷而是原材料的拉痕和劃傷缺陷。
表面拉痕缺陷,見圖8-90;劃傷缺陷見圖8-91。
圖8-90 原材料拉痕缺陷 圖8-91 原材料劃傷缺陷
(19) 45鋼的原材料折疊裂紋
45鋼管材下料后發(fā)現(xiàn)表面有裂紋,金相檢查可見零件表面和裂紋兩側(cè)均有脫碳,該管件還沒有加工,不是加工裂紋,裂紋為原材料折疊裂紋。腐蝕后的折疊裂紋,見圖8-92,未腐蝕的折疊裂紋,見圖8-93。
圖8-92 折疊裂紋組織 圖8-93未腐蝕的折疊裂紋 200×
(20) 1Cr18Ni9T冷軋不銹鋼管表面缺陷
冷軋不銹鋼管進(jìn)行鋼管內(nèi)外表面宏觀檢查,發(fā)現(xiàn)內(nèi)表面分布多條相互平行、與管子軸向呈螺旋向擴(kuò)展的缺陷,是原料折疊缺陷,見圖8-94、圖-95。
圖8-94 鋼管內(nèi)壁表面缺陷 圖8-95 橫向檢查的折疊缺陷
(21)ML35鋼原材料表面折疊裂紋缺陷
ML35鋼原材料表面有一條由表及里、呈一定角度延伸的裂紋,為表面折疊裂紋缺陷。
表面折疊裂紋缺陷拋光態(tài)的形貌,見圖8-96;
腐蝕后的缺陷形貌,見圖8-97。
圖8-96 原材料表面折疊裂紋 圖8-97原材料表面折疊裂紋
(22)螺栓的表面缺口與裂紋缺陷
螺栓表面發(fā)現(xiàn)有缺口,缺口底部有一裂紋,該螺栓沒有熱處理,其缺陷不是螺栓加工時造成的缺陷,而是原材料帶來的缺陷,缺陷見圖8-98。
圖8-98 缺口與裂紋缺陷 圖8-99 TC4鈦合金α量少的不合格組織
(23)TC4鈦合金螺栓原材料不合格組織
鈦合金螺栓組織為α+β;螺栓原材料組織檢查發(fā)現(xiàn)α量小于15﹪,不能滿足TC4鈦合金螺栓α含量大于15﹪標(biāo)準(zhǔn)要求,不合格組織見圖8-99。