六角螺栓裂紋形貌金相分析
10.9級(jí)內(nèi)六角圓柱頭螺栓，規(guī)格為M36×255，35CrMo鋼制作，表面電鍍黃鋅。成檢熒光磁粉探傷時(shí)，發(fā)現(xiàn)螺栓桿部有一長(zhǎng)條縱向裂紋。
16.3.1 試驗(yàn)結(jié)果與分析
螺栓熒光磁粉探傷時(shí)，發(fā)現(xiàn)在螺栓桿部有一條縱向直線裂紋（箭頭處），長(zhǎng)約37mm；在螺紋部分并沒有發(fā)現(xiàn)裂紋，見圖16-10、圖16-11。
圖16-10 螺栓形貌 圖16-11 磁粉探傷裂紋形貌
對(duì)螺栓進(jìn)行直讀光譜化學(xué)成分分析，結(jié)果符合《GB/T 3077-1999》標(biāo)準(zhǔn)35CrMo鋼要求。
對(duì)螺栓進(jìn)行硬度試驗(yàn)，按照《GB/T 3098.1-2000》的試驗(yàn)要求，測(cè)得硬度值為36.5HRC，符合10.9級(jí)強(qiáng)度等級(jí)要求。
金相組織檢查：在桿部裂紋處切取樣塊進(jìn)行組織檢查，裂紋寬度約為0.02mm，深度約0.41mm，且裂紋與外表面基本成銳角。在裂紋附近可發(fā)現(xiàn)輕微脫碳，桿部外表面發(fā)現(xiàn)脫碳，脫碳層深度約為0.095mm，見圖16-12。
裂紋尖端較圓鈍，并有細(xì)小分叉，裂紋向材料內(nèi)部延伸勢(shì)，其中有暗灰色夾雜物，見圖16-13。
桿部裂紋附近的顯微組織為回火索氏體+少量鐵素體，見圖16-14。
對(duì)裂縫外來物質(zhì)進(jìn)行能譜分析顯示主要元素為碳和氧，可能是軋制或拉絲潤(rùn)滑用的油脂物等，見圖16-15。
圖16-12 裂紋形態(tài) 100× 圖16-13 裂紋尖端 400×
圖16-14 顯微組織 500×
圖16-15 裂縫夾雜物能譜分析
16.3.2 分析與討論
螺桿的化學(xué)成分、硬度試驗(yàn)、金相組織都滿足技術(shù)要求，說明缺陷與螺桿的加工和熱處理無關(guān)。
裂紋從桿部的外表面成銳角向內(nèi)擴(kuò)展，該特征為折疊裂紋特征。
裂紋尖端較圓鈍，并有細(xì)小分叉，裂紋由表向材料內(nèi)部延伸勢(shì)，桿部外表面發(fā)現(xiàn)脫碳，其裂紋表面也發(fā)現(xiàn)輕微脫碳，該裂紋特征不是淬火裂紋特征。該類物質(zhì)熱處理之前就已存在，熱處理過程中產(chǎn)生脫碳。
該螺栓頭部采用熱鐓成型，如果熱鐓成型出現(xiàn)問題，就會(huì)在頭部產(chǎn)生缺陷。但該裂紋缺陷出現(xiàn)在螺栓桿部，桿部還是原材料表面，沒有進(jìn)行任何加工，因此，該桿部裂紋不是熱鐓裂紋，也不是淬火裂紋，只能是原材料帶來的裂紋
裂縫里的碳和氧元素，可能是軋制或拉絲潤(rùn)滑用的油脂等外來物質(zhì)
該螺栓頭部熱鐓成型后，螺紋胚徑采用車加工，螺紋胚徑比桿部（原材料）的直徑小，經(jīng)車加工后螺紋胚徑部分的表層被車削掉一些，削掉的表層深度大于裂紋深度（0.41mm），所以，磁粉探傷時(shí)在螺紋部分就沒有發(fā)現(xiàn)裂紋，裂紋只出現(xiàn)在桿部。
該裂紋不是淬火裂紋而是原材料裂紋，由于裂紋較淺，螺栓車制其螺紋桿徑時(shí)存在裂紋的表層被車削掉了。由于螺栓桿部外表面折疊裂紋很細(xì)小，肉眼不易發(fā)現(xiàn)，在成檢熒光磁粉探傷時(shí)，裂紋吸附熒光磁粉而顯示出螺栓桿部有一條長(zhǎng)裂紋。
16.3.3 結(jié)論與啟示
（1）螺栓桿部的細(xì)長(zhǎng)裂紋是原材料在軋制過程或拉拔過程中產(chǎn)生的折疊裂紋，在熒光磁粉探傷時(shí)吸附熒光磁粉而顯示出螺栓桿部存在細(xì)長(zhǎng)裂紋。
（2）螺栓投產(chǎn)前對(duì)原材料應(yīng)進(jìn)行檢查，不合格的原材料不投產(chǎn)。
（3）緊固件螺栓的投產(chǎn)，一定要重視原材料化學(xué)成分和表面質(zhì)量檢查，不合格的原材料不投產(chǎn)。
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