Page 78 - 理化检验-物理分册2022年第八期
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高靖靖, 等: 303Se不锈钢高锁螺母开裂原因
位的显微硬度高于法兰部位的显微硬度。
1.3 SEM 分析
用 SEM 分析开裂高锁螺母的断口, 高锁螺母
收口部位断口的 SEM 形貌如图 5 所示; 远离高锁
螺母收口部位断口的 SEM 形貌如图 6 所示。
图 2 开裂高锁螺母宏观形貌
图 5 高锁螺母收口部位断口的 SEM 形貌
图 3 开裂高锁螺母的环向显微组织
图 6 远离高锁螺母收口部位断口的 SEM 形貌
由图 5 , 6 可知: 开裂高锁螺母断口的微观形貌
图 4 开裂高锁螺母的轴向显微组织
均为韧窝, 是典型的塑性断裂特征; 韧窝沿轴向分
由图 3 , 4 可知: 几乎每个晶粒中都有大量的滑
布; 开裂高锁螺母的失效模式为塑性过载断裂, 裂纹
移线, 不同晶粒内的滑移线取向不同; 开裂高锁螺母
起源于高锁螺母外壁收口点附近。
材料中含有大量的夹杂物, 夹杂物沿轴向拉长。
1.4 残余应力测试
1.2 显微硬度测试
选取未安装使用的高锁螺母, 利用 X 射线残余
利用显微硬度计测试开裂高锁螺母收口段的环
应力测试仪测试两个收口点连线中点位置的残余应
向剖面和轴向剖面的显微硬度, 在截面中心测试 5
力和收口点的残余应力, 测试位置如图 7 所示。两
个点, 结果如表 1 所示。
个收口点连线中点位置( 点 1~4 ) 的残余应力分别
表 1 高锁螺母收口段环向剖面和轴向剖面的显微硬度 HV
为 -102.7 , -93.6 , -182.3 , -241.8MPa , 收口点位
测试点
位置 平均值 置附近的残余应力如表 3 所示。
1 2 3 4 5
环向剖面 386 380 383 380 383 382.4
轴向剖面 428 424 413 428 413 421.2
为了对比高锁螺母收口部位与法兰部位的显微
硬度, 在该开裂高锁螺母的法兰部位选取轴向剖面
的 5 个点进行显微硬度测试, 结果如表 2 所示。
表 2 高锁螺母法兰部位的显微硬度 HV
测试点
位置 平均值
1 2 3 4 5
轴向剖面 371 364 375 378 365 370.6
图 7 高锁螺母残余应力测试位置示意
由表 1 , 2 可知: 高锁螺母收口部位的轴向剖面 由残余应力测试结果可知: 高锁螺母外壁远离
显微硬度大于环向剖面显微硬度; 高锁螺母收口部 收口点位置存在残余压应力; 高锁螺母外壁收口点
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