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技术服务--扭剪型螺栓断裂分析
发布时间:2022-07-06 15:01


应宁波D标准件公司需求,河北国鼎信检测技术服务有限公司带领技术团队协助D公司处理产品质量问题。提供分析理论,出具产品失效分析报告。

 

情况简介:

宁波D标准件公司委托扭剪型螺栓断裂样品1支(牌号ML20MnTiB、规格M24×85mm)。此样品安装在生产厂房对接梁处,安装好后第二天发现断裂。螺栓断裂位置发生在螺杆与丝扣处,断口平整,断裂源位于黄色处,在断口划线处取金相试样进行分析,实物形貌见图。

 

工艺简介:酸洗拔料-冷镦加工-热处理(淬火860℃,回火402℃)


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实物断口形貌



 

经国鼎信技术团队对各项检测数据结果进行分析:

 

1、断裂源附近螺纹初始处有显微裂纹存在,同时浸蚀态显微组织裂纹处脱碳层深度与正常部位相同,表明裂纹是在热处理之前就已经存在,应该是在螺纹加工过程中产生的裂纹。

 

2、基体内存在氮化物,与本身材质含有Ti、B元素有关,氮化物特性是硬且脆,尤其是呈尖角状时,当材料受到外应力时,氮化物无法同材料基体一同发生弹性或塑性变形,易在氮化物周围形成初始裂纹源。

 

3、基体内部的显微组织的差异,与热处理有一定的关系,不同的组织,其各项性能也会存在差异(如韧塑性、硬度等)会使材料存在组织应力。在淬火工艺可以保证奥氏体全部转变为马氏体的前提下,应适当调高回火温度或延长保温时间,使淬火组织转化均匀。

 

4、回火温度为402℃,应当考虑是否合适。一般金属材料的第一类回火脆性出现在250℃-400℃,而扭转和冲击载荷对回火脆性敏感程度较大。应当考虑仪表显示温度与炉内实际温度之间的计量偏差(一般在±10-20℃)、热电偶的测量误差(一般在±5-20℃)。假如出现最大计量偏差可能真实的回火温度在360℃,即处于第一类回火脆性区间,且无法保证淬火马氏体在回火过程中完全发生分解转变。

 

结论:

螺栓断裂可能是螺纹加工时,表面产生细小裂纹,形成初始裂纹源。在热处理时回火工艺存在不足,致使材料内部组织差异,产生内应力。二者共同作用下致使裂纹断裂。同时不排除材料产生了第一类回火脆性。

 

河北国鼎信检测技术服务有限公司是一家同时具备CNASCMA检测资质的检测技术服务机构,同时荣获国家中小企业公共服务示范平台河北省中小企业公共服务示范平台”、“河北省科技型中小企业荣誉资质!

 

公司场所面积5000平,拥有各种金属材料检测检验设备100台套,可以提供金属及金属制品的物理、化学、金相等项目分析。同时公司还具有资深的技术团队,为客户提供免费的技术咨询,技术服务、人员培训、产品质量异议失效分析等相关技术服务。

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