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热锻螺栓裂纹金相宏观形貌检测

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浏览:- 发布日期:2020-07-22 14:04:50【

10.9级热镦六方大螺栓,规格分别为M36和M42,材质为ML42CrMo,热浸镀锌。

两个规格的螺栓在成品检查时,发现部分螺栓头下R角处有裂纹,随后采用探伤检查,发现螺栓头下R角处有较多的吸附磁粉的裂纹缺陷


试验过程与结果

螺栓热锻工艺:始锻温度1150±50℃,终锻温度850±50℃,中频加热约1-2分钟。M36螺栓调质工艺:淬火温度870-875℃,回火温度575℃。M42螺栓调质工艺:淬火温度865℃,回火温度550℃。

对故障件螺栓宏观检查,螺栓头下缺陷用肉眼不好发现,采用磁粉探伤后,发现螺栓头下R角处有吸附磁粉的裂纹缺陷

两个规格的螺栓,宏观形貌见图14-23。

两个规格的螺栓,磁粉探伤后头下R角处吸附磁粉的裂纹缺陷,见图14-24。

图14-23 两个规格螺栓宏观形貌

图14-23 两个规格螺栓宏观形貌

图14-24 螺栓头下裂纹形貌

图14-24 螺栓头下裂纹形貌

对两个规格的螺栓沿头部沿轴线剖开,制样后进行金相组织检查。M36和M42螺栓裂纹外侧的金相组织和裂纹形态基本相同,其裂纹由表及里扩展,但有的裂纹未与表面贯通;螺栓表面有较浅的全脱碳,开口裂纹的开口处也有脱碳,封闭裂纹两侧未发现脱碳,见图14-25、图14-26。

图14-25 M36裂纹外侧金相 图14-26 M42裂纹外侧金相

                              图14-25  M36裂纹外侧金相                       图14-26  M42裂纹外侧金相

两个规格的螺栓(M36和M42)裂纹两侧的金相组织相同,为回火索氏体组织。裂纹主要以沿晶方式扩展,沿晶走势相同,有分支裂纹,见图14-27、图14-28。



图14-27 M36的裂纹及两侧组织 图14-28 M42的裂纹及两侧组织

图14-29  M36螺栓心部金相组织        图14-30  M42螺栓心部金相组织

两个规格的螺栓头下圆角及流线检查,

M36螺栓圆角处的纵向剖面上变形流线完整、顺畅,圆角处裂纹垂直流线扩展,尾端尖细,出现裂纹位置的圆角半径约为3mm,大于技术要求的下限(2mm),见图14-31。

M42螺栓圆角处的纵向剖面,可见圆角处变形流线完整、顺畅,圆角处裂纹垂直流线扩展,尾端尖细,出现裂纹位置圆角半径约为2.5mm,接近技术要求的下限(2.5mm),见图14-32。

M36 、M42螺栓头部流线均为横向中心位置偏上,两侧圆角处均有明显小折叠,说明两批螺栓头部镦锻变形不合理。

M36螺栓头部流线,见图14-33;M42螺栓头部流线,见图14-34。

图14-31 M36螺栓圆角处流线与裂纹形态 图14-32 M42螺栓圆角处流线与裂纹形态

            图14-31  M36螺栓圆角处流线与裂纹形态  图14-32  M42螺栓圆角处流线与裂纹形态

图14-33 M36螺栓头部流线形貌 图14-34 M42螺栓头部流线形貌

图14-33  M36螺栓头部流线形貌         图14-34 M42螺栓头部流线形貌

对两个规格螺栓纵向剖面进行夹杂物检查评定,根据标准《GB/T 10516-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定方法》评定:


M 36螺栓夹杂物DS类(单颗粒球状类)2.5级;D类(球状氧化物)粗系2级,细系2级,见图14-35。

M 42螺栓夹杂物DS类(单颗粒球状类)2级;D类(球状氧化物)粗系1.5级,细系2级,见图 14-36。

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