螺栓脆断分析

pangxingt · 发表于 2007-12-22 21:29:07

请大家看看这个40Cr材质的M14螺栓断口宏观图片，帮忙分析一下脆断原因？

小菜鸟 · 发表于 2007-12-22 22:18:40

图片上黑色带状是镜头光圈吧？
锈斑是断口下来就有的还是后来生锈的。看上去像是冲击断口。
受的冲击力相当大。

交流为主 · 发表于 2007-12-22 23:04:03

黄色带表明该零件在表面处理前就已经存在裂纹(应该是经过酸洗后留下的锈迹)

[ 本帖最后由交流为主于 2007-12-22 23:11 编辑 ]

小菜鸟 · 发表于 2007-12-22 23:13:34

楼上经典的分析。

疑问是交变应力下应该有疲劳扩展的痕迹。
而图片上只看到裂纹快速扩展留下的放射线。
白色部分，是撞伤，锈斑对岸是最后破断区。
不知道受力情况下，看断口，猜测是冲击造成。
仅限于讨论......

wujunfeng610 · 发表于 2007-12-23 10:37:09

从断口形态、发散形的放射线和色泽看，裂源在深色的左上方（平坦区）从颜色上看断口是两次断裂，

[ 本帖最后由 wujunfeng610 于 2007-12-23 12:26 编辑 ]

小菜鸟 · 发表于 2007-12-23 11:17:26

从图片上看，连最后破断区都已经有了锈迹。故：“裂源处锈迹很可能是破断发生以后产生的（因断口保存不好）“。
单从锈迹上判断裂纹早期存在，意义不大。
但从裂纹走向看，裂源是锈斑处，问题是此处裂纹是断裂前就早就有的，还是受冲击产生的裂源？
除非楼主能够说明，断口产生时，已经在裂源处产生了图示的锈斑。

pangxingt · 发表于 2007-12-23 13:10:30

螺栓是装车以后路试发现的。是典型的延时断裂。没有受冲击。初步分析是氢脆现象。

wujunfeng610 · 发表于 2007-12-23 13:37:12

氢脆可以扫描或在体视镜下查看撕裂棱：鸡爪痕；有则是氢脆，上传两张照片

小菜鸟 · 发表于 2007-12-23 13:41:49

那就是说：“裂纹早就存在了”，锈迹是新鲜断口上就有的了？
氢脆必须是经过酸洗（或等同于渗氢的工艺），螺栓是否经过酸洗？
再说，存在氢脆的螺栓，一般上去就坏，是否服役时间超短？
照片上看不出延时断裂的迹象？楼主有无证明延时断裂的论据？
氢脆论断，除了从工艺上（酸洗）推论外，还需电镜证明。
整车路况试验，受力复杂，很难保证没有受冲击？需要从螺栓的服役方位上判断，比如安装在发动机外壳上就不易受冲击载荷，反之，如果安装在轮胎上，就不好说了......

xcy721626 · 发表于 2007-12-23 16:12:38

8楼的能讲讲你得那两张图片那些特征符合氢脆么，在图上标注一下，让大家学习学习。谢谢

haor · 发表于 2007-12-23 16:27:15

应该是热处理的问题.

pangxingt · 发表于 2007-12-23 16:57:53

螺栓是固定发动机支架的所以不可能受冲击，另外该螺栓安装扭矩为220。而且在其他车上也发现从头下断裂的情况。

pangxingt · 发表于 2007-12-23 17:02:34

螺栓是经过酸洗处理的，驱氢保温4小时也做了。该批螺栓的低倍组织给大家看看。

wujunfeng610 · 发表于 2007-12-23 19:00:45

第一张照片白色为"鸡爪"形痕迹,出现"鸡爪"就可以判定为氢脆,
第一张照片白色的撕裂棱近似为"鸡爪"形

motion_0576 · 发表于 2007-12-23 20:10:55

1 楼上能否说明一下材料及状态，好像不是黑色金属。
2 能否提供一张中碳（合金）结构钢氢脆照片供大家学习。谢谢！

wujunfeng610 · 发表于 2007-12-23 20:16:33

材料是C rWMn,淬火加低温回火

交流为主 · 发表于 2007-12-24 19:48:10

原帖由 wujunfeng610 于 2007-12-23 13:37 发表
氢脆可以扫描或在体视镜下查看撕裂棱：鸡爪痕；有则是氢脆，上传两张照片

能提供两张较典型的氢脆断口在体视镜下的图片吗?有电镜的单位应该还不是很多滴

jzg · 发表于 2007-12-24 21:27:02

怎么看上去像是承受交变载荷后发生的断裂

天天小非 · 发表于 2007-12-24 22:00:00

典型的前期裂纹造成的后期失效.适合写一篇论文.楼主可以考虑一下

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