10.9级螺栓断裂,断口心部呈菊花状向外辐射?

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-26 16:54:12

10.9级螺栓断裂,断口心部呈菊花状向外辐射,形貌如下:
材料:40Cr
热处理状态:调质
硬度要求:32-39 实测:36 37 36.5
工件心部组织:回火S1级,
图1:心部呈碳偏析,
图2,3,4,5断口形貌,

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-26 16:58:03

本帖最后由 wangqinghua196 于 2011-7-28 11:29 编辑

图片如下

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-26 17:03:10

本帖最后由 wangqinghua196 于 2011-7-28 11:30 编辑

组织如下图

紫琅人 · 发表于 2010-5-26 17:15:53

本帖最后由紫琅人于 2010-5-26 17:19 编辑

lou楼主，金相图片太小了，一时无法看清，判别，是否编辑放大些呢
从第一张实物图片看有细小裂纹存在，硬度值在范围之内，合格的，我个人意见是原始材料和组织出现问题

秋天的风 · 发表于 2010-5-26 17:27:04

这个要看详细的加工流程,可能有回火脆性,可能电镀没有去氢等原因.

烟台 · 发表于 2010-5-26 18:29:43

调质组织没问题作业的力矩没超?

frank007 · 发表于 2010-5-26 19:30:22

可以从下面几个方面考虑，该螺栓的热处理工艺环节，加载力矩，使用环境，金相组织要看是否有夹杂、缩孔等等。另外，在螺纹加工环节是否引入了裂纹？
如有疑问，可以联系我。谢谢

LCW · 发表于 2010-5-26 19:31:04

从断口情况看，裂纹起源与工件心部，建议你取样做低倍检查。

mack · 发表于 2010-5-26 19:55:54

请楼主介绍一下，是在什么受力状态下发生的断裂？

MYG · 发表于 2010-5-26 20:23:34

与拉伸断口相似，只是无缩颈。

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-26 22:41:42

主机厂装配断裂，目前只发现一只，螺栓工艺：下料---锻打头部----热处理调质---车削头部倒角，平头----磨削丝径---滚丝---镀锌----成品发货，从裂口看源点在心部，是否和心部成分偏析有关，请各位多提思路，谢谢，

黄华山 · 发表于 2010-5-27 07:19:47

典型的氢脆断裂，电镀时没有去氢处理。

TWJT · 发表于 2010-5-27 10:52:00

1、从断口情况看，裂纹起源与工件心部 2、典型的氢脆断裂，电镀时没有去氢
两论点无论据支撑。

zzpf2200 · 发表于 2010-5-27 11:16:20

个人认为可能跟氢脆有关系，一般这种材料要进行去氢处理

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-27 12:52:41

14#"TWJT ":
1、从断口情况看，裂纹起源与工件心部 (此论点我认为有一定道理,论坛上有类似断口)
2、典型的氢脆断裂，电镀时没有去氢,两论点无论据支撑" (本人进行了氢脆试验,结果:少量气泡出现,证明镀锌工艺产生了少量氢气)
请大家能给出较权威的思路,谢谢

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-27 14:11:13

大家分析一下:是否由于心部成分偏析,而造成该工件断裂呢
工件心部偏析区硬度:41-43
其它区域硬度:36.5-37.5

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-27 14:13:02

工件规格:M20 * 50

秋天的风 · 发表于 2010-5-27 14:42:03

回火后是怎么冷却的?

fangqingfeng123 · 发表于 2010-5-27 16:10:55

回复19#"秋天的风 ":热处理为网带淬火回火,油冷淬火,

下面为个人分析结果:请各位老师来更正,指导,谢谢
一、技术要求：
  1)硬度: HRC32-39
2)金相组织:S1-3
二、检测结果：
  1)表面硬度HRC: -----
   心部偏析区硬度HRC: (41.0-43.0)    具体:393.7/41.0  413.5/43.0  407.8/42.5  404.2/42.0  397.6/41.5
   其它区划硬度HRC: (36.5-37.5)       具体:343.1/36.5  357.6/37.5  342.7/36.5  356.3/37.5
2)金相组织;横截面近表层组织,回火S,1级;心部成分偏析,组织,回火S,1级;
三、检验结果;
1.次层组织、硬度符合技术要求;
2..心部呈现一成分偏析区,组织符合技术要求,硬度最高约43.0HRC,与次层偏差6.5HRC;
结论:个人分析认为过载断裂;
分析; (此件已经做过氢脆试验,100度凡士林下,少量气泡,因此可以排除氢脆致裂)
   宏观观察工件内部存在两区----1/2直径外正常区;1/2直径内心部成分偏析区;由于心部存在成分偏析,在相同热处理条件下,表层区域组织正常,硬度(强度)符合规定要求,而心部则偏高,因其(心部)硬度、强度增高,而塑性、韧性下降,亦脆性增大,在工件承过载外作用力下,截面受力矩不均匀,首先在脆性区发生脆性破开而形成裂源(工件断口形貌:呈菊花状向四周辐射,裂源为菊花芯部,亦工件正心部),最终外荷作用下在工件截面直径最小处亦螺纹牙底小径处齐整断裂;

杨青海 · 发表于 2010-5-27 16:22:04

那你的产品是在网带炉回火?根据你的硬度显示为回火不足,表面硬度合格,但心部硬度偏高!建议延长回火时间..

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