Page 51 - 理化检验-物理分册2023年第三期

孙晓军, 等: 45钢螺帽断裂原因

图1 开裂螺帽毛坯和数控车断裂螺帽的宏观形貌
1.2 化学成分分析 1.3 扫描电镜( SEM ) 及能谱分析
对数控车断裂螺帽取样进行化学成分分析, 结 在数控车断裂螺帽的断口处取样, 经无水乙醇

果如表1所示, 可见螺帽的主要化学成分满足 GJB 超声清洗后, 进行 SEM 分析, 结果如图 2 所示, 由

1951 — 94 《 航空用优质结构钢棒规范》 对 45 钢的 于断口表面被黑色物质覆盖, 所以无法看清断口特
要求。 征。经能谱分析可知黑色覆盖物主要含有 O 、 Fe等
表1 断裂螺帽的化学成分分析结果 % 元素, 应为高温作用下形成的氧化产物。
质量分数 将原始断口用10% ( 体积分数) H 2 SO 4 水溶液
项目
C Mn Si Cr Ni S P +缓蚀剂超声清洗后, 进行 SEM 分析, 结果如图 3
实测值 0.49 0.52 0.25 0.16 0.21 0.021 0.018 所示, 可见断裂源区和扩展区断面有少量氧化产物
0.42~ 0.50~ 0.17~ 未被完全去除, 清洗干净部位的断口主要呈沿晶+
标准值 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.030≤0.030
0.50 0.80 0.37
少量准解理形貌。

图2 原始断口的SEM 形貌

图3 清洗后断口的SEM 形貌
1.4 金相检验 镜进行观察, 结果如图4可知。由图4可知: 断口表
将数控车断裂螺帽沿轴向切开, 经镶嵌、 磨制及 面存在氧化现象, 深度约为0.07mm ; 非金属夹杂物

抛光后, 用光学显微镜进行观察, 然后用 4% ( 体积 主要为球状氧化物, 依据 GB / T10561 — 2005 《 钢中
分数) 硝酸乙醇溶液对试样进行腐蚀, 再用光学显微 非 金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验

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