金屬分析力學(xué)性能南京實(shí)驗(yàn)室檢測

    硬度測試

    采用CLC-200R型洛氏硬度計(jì)測定其硬度,測試位置為螺栓中心到邊緣,結(jié)果為:36.5HRC~38HRC。符合相關(guān)技術(shù)條件要求(35HRC~41HRC)。

    分析與討論

    3.1 斷裂性質(zhì)分析

    螺栓斷口附近無塑性變形,斷口的晶面平坦,無附著物,并可見白亮的、不規(guī)則的細(xì)亮條,并存在雞爪形的撕裂棱和韌窩。屬于典型的氫脆沿晶斷裂特征。

    3.2 斷裂原因分析

    氫脆是螺紋緊固件的失效模式之一,經(jīng)過表面鍍覆的高強(qiáng)度螺紋緊固件尤其容易發(fā)生氫脆。該螺栓的強(qiáng)度為1100MPa,屬于高強(qiáng)度螺栓,其氫含量達(dá)到0.0011%,易造成氫脆現(xiàn)象。

    產(chǎn)生氫脆斷裂的滲氫原因主要有三種:①熱處理過程中滲入的氫;②在電鍍、酸洗過程中產(chǎn)生的氫;③在使用環(huán)境下滲入的氫。

    根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查,該爐批的材料在熱處理時(shí)充氬氣保護(hù),無氫元素的引入,且剛生產(chǎn)的螺栓尚未出廠使用,不存在含氫的使用環(huán)境,故可以排除①和③兩種引起滲氫的原因。而實(shí)際加工過程中的酸洗和電鍍就成了滲氫的來源。

    硬度測試

    采用CLC-200R型洛氏硬度計(jì)測定其硬度,測試位置為螺栓中心到邊緣,結(jié)果為:36.5HRC~38HRC。符合相關(guān)技術(shù)條件要求(35HRC~41HRC)。

    分析與討論

    3.1 斷裂性質(zhì)分析

    螺栓斷口附近無塑性變形,斷口的晶面平坦,無附著物,并可見白亮的、不規(guī)則的細(xì)亮條,并存在雞爪形的撕裂棱和韌窩。屬于典型的氫脆沿晶斷裂特征。

    3.2 斷裂原因分析

    氫脆是螺紋緊固件的失效模式之一,經(jīng)過表面鍍覆的高強(qiáng)度螺紋緊固件尤其容易發(fā)生氫脆。該螺栓的強(qiáng)度為1100MPa,屬于高強(qiáng)度螺栓,其氫含量達(dá)到0.0011%,易造成氫脆現(xiàn)象。

    產(chǎn)生氫脆斷裂的滲氫原因主要有三種:①熱處理過程中滲入的氫;②在電鍍、酸洗過程中產(chǎn)生的氫;③在使用環(huán)境下滲入的氫。

    根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查,該爐批的材料在熱處理時(shí)充氬氣保護(hù),無氫元素的引入,且剛生產(chǎn)的螺栓尚未出廠使用,不存在含氫的使用環(huán)境,故可以排除①和③兩種引起滲氫的原因。而實(shí)際加工過程中的酸洗和電鍍就成了滲氫的來源。

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    該批螺栓在酸洗后立即進(jìn)行了除氫處理,且酸洗造成的滲氫量很小,故在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)取酸洗并除氫后的零件進(jìn)行氫含量檢測時(shí),其結(jié)果為0.0002%。故可排除是由酸洗引起的滲氫。

    在該批螺栓的鍍鋅過程中,由于**次表面效果不理想,又立即進(jìn)行了返鍍,返鍍使其本該的除氫工序延后,且返鍍后的除氫時(shí)間只有3h,故未將滲入的氫除干凈,從而產(chǎn)生了氫脆現(xiàn)象。

    3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

    使用和該螺栓同爐批的原材料按照相同工藝規(guī)程加工成成品螺栓,鍍鋅后再進(jìn)行除氫,時(shí)間為24h,再進(jìn)行氫脆試驗(yàn),沒有再出現(xiàn)異常斷裂,各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)技術(shù)條件要求。

    主要測試項(xiàng)目: 標(biāo)準(zhǔn)試樣的拉—拉 、拉—壓 、拉—拉疲勞試驗(yàn) 、抗剪切疲勞試驗(yàn) 、模擬安裝軸力衰減 、防松性能 、組合預(yù)緊 、高溫蠕變等

    外觀尺寸: 螺紋通止規(guī)、粗糙度、各類長度尺寸。

    短時(shí)力學(xué):(布、洛、維)硬度、再回火試驗(yàn)、(常溫、高溫)拉伸試驗(yàn)、靜載錨固、保證載荷、各類有效力矩、鎖緊性能、扭矩系數(shù),緊固軸力、摩擦系數(shù)、抗滑移系數(shù)、擰入性試驗(yàn),墊圈彈、韌性、氫脆試驗(yàn)、壓扁、擴(kuò)口、擴(kuò)孔試驗(yàn)、彎曲、(單面、雙面)剪切試驗(yàn)、擺錘沖擊等。

    長時(shí)力學(xué): 應(yīng)力松弛、高溫蠕變、應(yīng)力持久試驗(yàn)、橫向振動、疲勞試驗(yàn)等。

    該批螺栓在酸洗后立即進(jìn)行了除氫處理,且酸洗造成的滲氫量很小,故在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)取酸洗并除氫后的零件進(jìn)行氫含量檢測時(shí),其結(jié)果為0.0002%。故可排除是由酸洗引起的滲氫。

    在該批螺栓的鍍鋅過程中,由于**次表面效果不理想,又立即進(jìn)行了返鍍,返鍍使其本該的除氫工序延后,且返鍍后的除氫時(shí)間只有3h,故未將滲入的氫除干凈,從而產(chǎn)生了氫脆現(xiàn)象。

    3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

    使用和該螺栓同爐批的原材料按照相同工藝規(guī)程加工成成品螺栓,鍍鋅后再進(jìn)行除氫,時(shí)間為24h,再進(jìn)行氫脆試驗(yàn),沒有再出現(xiàn)異常斷裂,各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)技術(shù)條件要求。

    主要測試項(xiàng)目: 標(biāo)準(zhǔn)試樣的拉—拉 、拉—壓 、拉—拉疲勞試驗(yàn) 、抗剪切疲勞試驗(yàn) 、模擬安裝軸力衰減 、防松性能 、組合預(yù)緊 、高溫蠕變等

    外觀尺寸: 螺紋通止規(guī)、粗糙度、各類長度尺寸。

    短時(shí)力學(xué):(布、洛、維)硬度、再回火試驗(yàn)、(常溫、高溫)拉伸試驗(yàn)、靜載錨固、保證載荷、各類有效力矩、鎖緊性能、扭矩系數(shù),緊固軸力、摩擦系數(shù)、抗滑移系數(shù)、擰入性試驗(yàn),墊圈彈、韌性、氫脆試驗(yàn)、壓扁、擴(kuò)口、擴(kuò)孔試驗(yàn)、彎曲、(單面、雙面)剪切試驗(yàn)、擺錘沖擊等。

    長時(shí)力學(xué): 應(yīng)力松弛、高溫蠕變、應(yīng)力持久試驗(yàn)、橫向振動、疲勞試驗(yàn)等。


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    詞條說明

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