Page 78 - 理化检验-物理分册2023年第九期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202309017

17-4PH 不锈钢高锁螺母裂纹产生的原因

高靖靖 1 , 2 , 胡庆宽 1 , 2 , 王立俊 1 , 2 , 周玉宝 1 , 2 , 马 勇 , 杨 勇 1

1

( 1. 河南航天精工制造有限公司, 信阳 464000 ; 2. 河南省紧固连接技术重点实验室, 信阳 464000 )
摘 要: 在17-4PH 不锈钢高锁螺母的加工过程中, 发现其螺纹部位有裂纹产生。采用微观观
察、 加工工艺分析、 挤压过程分析等方法研究了该螺母裂纹产生的原因。结果表明: 裂纹是在挤压
过程中产生的, 挤压前坯料硬度偏高、 挤压变形量偏大, 使材料的塑性及心部流动性变差, 最终导致
螺母心部产生裂纹。对挤压前的坯料进行双重退火处理, 可以避免螺母在加工过程中产生裂纹。

关键词: 17-4PH 不锈钢; 高锁螺母; 坯料硬度; 挤压变形量

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 09-0062-04

Causesofcracksin17-4PHstainlesssteelhi g hlocknut

1 , 2
,
1
GAOJin gj in g 1 , 2 , HUQ in g kuan , WANGLi j un , ZHOUYubao , MAYon g YANGYon g 1
1 , 2
1 , 2

( 1.HenanAeros p acePrecisionMachinin gCo. , Ltd. , Xin y an g 464000 , China ;

2.HenanKe yLaborator y ofFastenin gConnectionTechnolo gy , Xin y an g 464000 , China )

Abstract : Crackswerefoundinthethreadp artof17-4PHstainlesssteelhi g hlocknutdurin gp rocessin g .

Thecausesofcracksinthenutwerestudiedb y microsco p icobservation , p rocessin gtechnolo gyanal y sisand

extrusionp rocessanal y sis.Theresultsshowthatthecrackswereg enerateddurin gtheextrusionp rocess.The

hardnessofthebilletbeforeextrusionwashi g handtheextrusiondeformationwastoolar g e , which madethe

p lasticit yofthematerialandthefluidit y ofthecoreworse , andfinall y ledtothecrackinthecoreofthenut.Double

annealin g treatmentofthebilletbeforeextrusioncouldavoidcracksinthenutdurin gp rocessin g .

Ke y words : 17-4PHstainlesssteel ; hi g hlocknut ; billethardness ; extrusiondeformation
17-4PH 不锈钢高锁螺母是一种新型紧固件, 1 理化检验
具有强度高、 质量轻、 体积小、 防松性能好、 耐疲劳性
能好、 装配效率高、 连接可靠性高等优点, 广泛应用 1.1 微观观察
于航空、 航天等领域 [ 1-4 ] 。对某17-4PH 不锈钢材料 选取开裂的高锁螺母, 沿着高锁螺母螺纹部位
制造的高锁螺母进行无损检测时, 发现部分产品的 的横截面剖开( 见图 1 ), 然后用显微镜对其进行观
内螺纹部位发生开裂。裂纹在内螺纹部位, 从螺母 察, 结果如图 2 所示。由图 2 可知: 裂纹沿轴向延
外表面无法识别, 只能对其进行渗透检测, 但渗透检 伸, 且裂纹未贯穿壁厚。
测无法完全挑出内螺纹部位的裂纹, 因此, 需要将整
批次产品全部报废。 17-4PH 不锈钢高锁螺母属于
高附加值产品, 批次性报废会给企业带来较大的经
济损失。笔者采用一系列理化检验方法, 查明了该
批次高锁螺母开裂的原因, 并提出了改进措施, 以避
免该类问题再次发生。

收稿日期: 2022-10-26
图1 开裂高锁螺母剖面结构示意
作者简介: 高靖靖( 1987- ), 男, 硕士, 高级工程师, 主要从事紧
沿着裂纹人工打开后, 对断口进行扫描电镜
固件设计、 制造及失效分析工作, 762574739@ qq .com
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