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圓鋼拉拔斷裂原因分析

文章出處:未知 人氣:發表時間:2018-10-25

  φ20mm的45鋼在拉拔過程中發生斷裂現象,為找出該產品斷裂原因,現對斷裂試樣及原材料進行斷口觀察、化學成分蚂蚁彩票登陆、顯微組織、非金屬夾雜物等檢驗蚂蚁彩票登陆,尋找其斷裂原因。

  1.宏觀形貌

  宏觀觀察斷裂樣品蚂蚁彩票登陆蚂蚁彩票登陆,表面有擦傷痕跡,在擦傷痕跡上分布大量橫向裂紋,形貌如圖1所示。觀察斷裂樣品斷口平齊,根據斷面紋路可判斷裂紋源位于樣品表面,指向表面的擦傷及橫裂紋處,形貌如圖2所示。

  圖1 實物形貌

  圖2 斷口形貌

  2.化學成分分析

  分別在原材料及拉拔斷裂樣品上取化學成分試樣,采用瑞士ARL直讀光譜儀進行化學成分分析,檢測結果如表1所示蚂蚁彩票登陆。由表1檢驗結果可知蚂蚁彩票登陆,化學成分符合GB/T699—2015標準技術要求。

  3.力學性能

  在原材料上取力學性能、沖擊蚂蚁彩票登陆、布氏硬度試樣進行檢驗,結果如表2所示蚂蚁彩票登陆,由表2檢驗結果可知,力學性能、沖擊及布氏硬度符合GB/T699—2015標準技術要求。

  4.金相檢驗

  在斷裂源處取金相試樣,沿試樣縱向剖開,使用德國徠卡DMI5000M智能顯微鏡進行顯微觀察,試樣表面橫裂紋與試樣表面呈約45°角向試樣內部延伸蚂蚁彩票登陆,裂紋深0.55mm蚂蚁彩票登陆蚂蚁彩票登陆,長0.80mm蚂蚁彩票登陆,裂紋內及兩側未見非金屬夾雜物存在,裂紋呈穿晶開裂。

  用4%(體積分數)的硝酸酒精溶液侵蝕后,斷裂源附近裂紋表面組織有嚴重的塑性變形,裂紋兩側無脫碳現象,未出現擦傷及表面橫裂紋部位組織未發現塑性變形?;w組織為鐵素體+珠光體蚂蚁彩票登陆,還有少量的魏氏組織存在。

  5.分析

  化學成分、力學性能均符合GB/T699—2015產品標準技術要求。

  顯微觀察裂紋兩側未見非金屬夾雜物及脫碳現象,除表面擦傷處外,其他部位表面組織未見異常,可排除原材料缺陷。樣品表面擦傷處存在有橫向裂紋,且裂紋與樣品成45°角向基體內延伸,呈穿晶開裂。表面組織出現嚴重的塑性變形蚂蚁彩票登陆,嚴重增加了材料表面變形抗力蚂蚁彩票登陆。說明其在拉拔過程中出現嚴重問題?;w正常顯微組織為鐵素體+珠光體,檢驗發現有魏氏組織的存在蚂蚁彩票登陆,魏氏組織對材料的力學性能及沖擊性能有嚴重影響,說明材料存在過高溫加熱及冷卻過快現象。

  6.結語

  圓鋼拉拔斷裂主要原因是由于試樣在拉拔時局部摩擦嚴重,使組織產生嚴重塑性變形,增加了材料表面變形抗力,降低了材料表面的塑性,進而產生了裂紋蚂蚁彩票登陆,直至斷裂。顯微魏氏組織的存在對其力學性能、沖擊性能也有一定影響。

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