堵头破裂

wujunfeng610

   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 ]

wujunfeng610

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 ]

wujunfeng610

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 ]

NEWAGE

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

wujunfeng610

1.看法很有道理.
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 ]

wujunfeng610

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,