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銷軸壓彎斷裂失效分析 -材子筆記

背景:


兩件35MnB材質銷軸,φ38mm,經過表面感應淬火后+箱式爐回火后,在壓彎測試時出現異常斷裂,彎曲強度和撓度偏低。對斷口進行分析。




圖1 樣品宏觀形貌




體式顯微鏡下測量裂紋源位于距離表面12mm和8mm處。


金相分析


在1#、2#斷口后段和3#樣上取橫截面制備金相樣,觀察樣品,發現1#、2#樣品心部為淬回火組織+鐵素體,鐵素體越往外越減少,1#樣在距離心部約12.09mm的位置往外均為回火馬氏體,2#樣在局里心部約9.97mm的位置往外均為回火馬氏體。





電鏡分析


用掃描電鏡觀察斷口,發現1#樣品有兩處裂紋源,其中一處為球狀夾雜物,夾雜物直徑約74μm,另一處裂紋源為一凹坑,凹坑直徑約86μm,凹坑內有殘留的夾雜物,裂紋源處斷口為準解理斷口,擴展區斷口為韌窩斷口,瞬斷區斷口為韌窩斷口,形貌如圖52#樣品裂紋源處為一凹坑,凹坑最大寬度約314μm,凹坑內殘留少量夾雜物,裂紋源處斷口為準解理斷口,擴展區斷口為韌窩斷口,瞬斷區斷口為韌窩斷口,形貌如圖6。三處夾雜物成分詳見能譜報告。 










38




小結:


夾雜物為導致壓彎性能不合格主要因素,呈單顆粒圓形,屬于Ds類,尺寸比較大,冶煉過程可能存在下渣。從夾雜物元素看,可能有CaO·Al2O3混合物、MgO硫化物,屬于煉鋼較常見類型。需控制精煉過程,得到更純凈鋼材。



文章來源:材子筆記


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