01-金属构件加工缺陷.pptVIP

5、柴油机连杆断裂分析1、45钢→调质→使用断裂2、宏观断口→月牙深色区、多源疲劳区、瞬断区（油孔下方）→受力大小？扩展区→油孔处3、微观：月牙深色区→氧化4、源区组织：裂纹两侧正常5、结论：哪个工序问题？原因？6、变速箱齿轮开裂分析低碳合金钢→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→回火→探伤→发现裂纹垂直渗层取样表面脱碳、次表组织正常裂纹处取样金相：宽、断续、有脱碳→照片→裂纹产生工序？心部组织：但存在偏析（F+板M）成分：合格原因1？原因2？§5金属零件冷加工缺陷与失效一、切削加工1、常见缺陷表面粗糙精度下降残余应力加工硬化圆角过小→应力集中2、原因：刀具形状；切削速度；进刀量；冷却状况；零件硬度……3、对失效的影响诱发各种裂纹精度差→振动→磨损、疲劳性能降低表面粗糙→磨损、噪音、渗漏、附加应力、装配精度下降→强度下降……刀痕、过小圆角→疲劳性能下降4、案例（1）螺纹孔未倒角→疲劳（2）机起落架切削刀痕深→疲劳源（3）气瓶嘴螺栓高压试验→断裂断口有塑性变形；韧窝花样裂纹源在退刀槽刀痕处硬度、组织正常加工偏心→厚度不均匀→在薄壁处产生裂纹结论：断裂性质？原因：应力集中+过载电器十字螺钉断裂10钢拉丝，去应力，酸洗，冷镦圆头（有十字槽），搓丝，装配断裂杆径与镦头直径接近；十字槽太深搓丝、冷镦圆头工艺不当造成断口金相F中滑移、变形浸渍机辊轴断裂分析45钢调质→使用3个月→截面过渡台阶处断裂宏观：源？金相：裂纹起源于加工圆角成分：合格组织？结论？措施？二、磨削与失效1、磨削缺陷磨削裂纹表面有时可观察到烧伤特征→斑、点、带等有时可观察淬火、回火现象→组织、硬度变化分析方法：金相→横截面有无淬火、回火层。表面裂纹形貌。磨削裂纹原因淬硬的合金工具钢、渗碳钢零件→磨削不当→温度可能达到820度左右→表面A化→再次淬火→残余应力→裂纹。条、块、带K→容易。热处理工艺不当→残余A多→磨削产生M→容易产生裂纹。特征浅表、深度基本一致材料因素→网状龟裂磨削工艺问题→线状、与磨削方向基本垂直网状或相互平行（垂直磨削方向）磨削时产生，有时延迟开裂沿晶或穿晶2、对失效的影响废品率上升、质量下降；安全性降低磨削拉应力→疲劳强度等性能下降磨削应力→薄零件变形组织变化→磨损加剧……3、案例（1）齿轮磨削裂纹渗碳钢齿轮→100h试车→齿面发现裂纹裂纹相互平行、浅、尾部钝、沿晶结论：磨削应力大→磨削裂纹问题：为什么不是淬火裂纹？（2）齿轮断裂渗碳齿轮→使用5h→齿根疲劳断裂检测：齿根断裂处有多条裂纹垂直磨痕、并有烧伤特征断裂原因：磨削裂纹引起疲劳失效措施磨削过热/淬火返回机床小轴套开裂GCr15淬火、回火→磨削开裂金相→白亮带、硬度高于基体结论Cr12模具表面，磨削裂纹垂直磨削方向，发生二次淬火。小结熟悉铸、锻、焊、机加工、热处理材料成形过程中经常出现的缺陷类型、特征及它们对失效产生的影响。作业1、铸态常见缺陷通常如何检测？2、哪类夹杂物容易成为疲劳断裂的裂纹源？为什么？3、锻造裂纹与热处理裂纹有何不同？怎样鉴别？4、焊接构件的哪些部位性能最薄弱？为什么？5、什么钢会产生石墨化现象？用什么方法检验？对性能有什么影响？S印试验S以MnS和FeS形式存在在硫酸中产生S化物，产生H2S气体H2S气体与相纸上的AgBr反应→棕色Ag2S沉淀MnS+H2SO4→MnSO4+H2S↑H2S+2AgBr→AgS↓+2HBrS%高→颜色深返回***；**磷共晶熔点比较低，最后凝固，有利于铁水的流动，铸件致密。凝固受制约，内凹状。结晶裂纹（凝固裂纹）原因：结晶过程（液、固共存）液相补充不足先结晶的纯度高→随柱状晶长大→杂质或低熔点共晶产物FeS聚集在柱状晶交界处和焊缝中→杂质隔开已结晶的固体晶粒+凝固收缩拉应力→裂纹。特点：沿焊缝中心长度方向开裂影响因素S、P%↑→结晶温区↑，容易形成低熔点共晶C%↑→结晶温区↑，C%应小于0.12%（低碳焊丝）措施熔池变质处理：加Mo、V、Ti、Nb、Al等→细化晶粒降低冷却速度合理焊接工艺：先焊收缩量大的；由里向外；先焊短缝Mn→脱S；改变FeS为球状→有利高温液化裂纹（晶界液化膜）在母材重新熔化的近焊缝区在多层焊缝金属中间，沿A晶界。原因：杂质或低熔点共晶物重新熔化+冷、热不均的焊接应力引起。措施：降低母材C、S、P、Ni%，Ni容易形成低熔点共晶多边化裂纹固相线下高温区→材料强度低→沿晶开裂特点：焊缝中原因：结晶