六角螺栓裂紋形貌金相分析
10.9級內六角圓柱頭螺栓，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，發(fā)現螺栓桿部有一長條縱向裂紋。
16.3.1 試驗結果與分析
螺栓熒光磁粉探傷時，發(fā)現在螺栓桿部有一條縱向直線裂紋（箭頭處），長約37mm；在螺紋部分并沒有發(fā)現裂紋，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
對螺栓進行直讀光譜化學成分分析，結果符合《GB/T 3077-1999》標準35CrMo鋼要求。
對螺栓進行硬度試驗，按照《GB/T 3098.1-2000》的試驗要求，測得硬度值為36.5HRC，符合10.9級強度等級要求。
金相組織檢查：在桿部裂紋處切取樣塊進行組織檢查，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)現輕微脫碳，桿部外表面發(fā)現脫碳，脫碳層深度約為0.095mm，見圖16-12。
裂紋尖端較圓鈍，并有細小分叉，裂紋向材料內部延伸勢，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。
對裂縫外來物質進行能譜分析顯示主要元素為碳和氧，可能是軋制或拉絲潤滑用的油脂物等，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
螺桿的化學成分、硬度試驗、金相組織都滿足技術要求，說明缺陷與螺桿的加工和熱處理無關。
裂紋從桿部的外表面成銳角向內擴展，該特征為折疊裂紋特征。
裂紋尖端較圓鈍，并有細小分叉，裂紋由表向材料內部延伸勢，桿部外表面發(fā)現脫碳，其裂紋表面也發(fā)現輕微脫碳，該裂紋特征不是淬火裂紋特征。該類物質熱處理之前就已存在，熱處理過程中產生脫碳。
該螺栓頭部采用熱鐓成型，如果熱鐓成型出現問題，就會在頭部產生缺陷。但該裂紋缺陷出現在螺栓桿部，桿部還是原材料表面，沒有進行任何加工，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滑用的油脂等外來物質
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，磁粉探傷時在螺紋部分就沒有發(fā)現裂紋，裂紋只出現在桿部。
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小，肉眼不易發(fā)現，在成檢熒光磁粉探傷時，裂紋吸附熒光磁粉而顯示出螺栓桿部有一條長裂紋。
16.3.3 結論與啟示
（1）螺栓桿部的細長裂紋是原材料在軋制過程或拉拔過程中產生的折疊裂紋，在熒光磁粉探傷時吸附熒光磁粉而顯示出螺栓桿部存在細長裂紋。
（2）螺栓投產前對原材料應進行檢查，不合格的原材料不投產。
（3）緊固件螺栓的投產，一定要重視原材料化學成分和表面質量檢查，不合格的原材料不投產。
浙公網安備 33042402000106號
