金屬分析力學(xué)性能南京實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)

時(shí)間：2019-06-03作者：廣分檢測(cè)技術(shù)（蘇州）有限公司瀏覽：22

硬度測(cè)試

采用CLC-200R型洛氏硬度計(jì)測(cè)定其硬度，測(cè)試位置為螺栓中心到邊緣，結(jié)果為：36.5HRC~38HRC。符合相關(guān)技術(shù)條件要求（35HRC~41HRC）。

分析與討論

3.1 斷裂性質(zhì)分析

螺栓斷口附近無(wú)塑性變形，斷口的晶面平坦，無(wú)附著物，并可見(jiàn)白亮的、不規(guī)則的細(xì)亮條，并存在雞爪形的撕裂棱和韌窩。屬于典型的氫脆沿晶斷裂特征。

3.2 斷裂原因分析

氫脆是螺紋緊固件的失效模式之一，經(jīng)過(guò)表面鍍覆的高強(qiáng)度螺紋緊固件尤其容易發(fā)生氫脆。該螺栓的強(qiáng)度為1100MPa，屬于高強(qiáng)度螺栓，其氫含量達(dá)到0.0011%，易造成氫脆現(xiàn)象。

產(chǎn)生氫脆斷裂的滲氫原因主要有三種：①熱處理過(guò)程中滲入的氫；②在電鍍、酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的氫；③在使用環(huán)境下滲入的氫。

根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，該爐批的材料在熱處理時(shí)充氬氣保護(hù)，無(wú)氫元素的引入，且剛生產(chǎn)的螺栓尚未出廠使用，不存在含氫的使用環(huán)境，故可以排除①和③兩種引起滲氫的原因。而實(shí)際加工過(guò)程中的酸洗和電鍍就成了滲氫的來(lái)源。

硬度測(cè)試

采用CLC-200R型洛氏硬度計(jì)測(cè)定其硬度，測(cè)試位置為螺栓中心到邊緣，結(jié)果為：36.5HRC~38HRC。符合相關(guān)技術(shù)條件要求（35HRC~41HRC）。

分析與討論

3.1 斷裂性質(zhì)分析

螺栓斷口附近無(wú)塑性變形，斷口的晶面平坦，無(wú)附著物，并可見(jiàn)白亮的、不規(guī)則的細(xì)亮條，并存在雞爪形的撕裂棱和韌窩。屬于典型的氫脆沿晶斷裂特征。

3.2 斷裂原因分析

氫脆是螺紋緊固件的失效模式之一，經(jīng)過(guò)表面鍍覆的高強(qiáng)度螺紋緊固件尤其容易發(fā)生氫脆。該螺栓的強(qiáng)度為1100MPa，屬于高強(qiáng)度螺栓，其氫含量達(dá)到0.0011%，易造成氫脆現(xiàn)象。

產(chǎn)生氫脆斷裂的滲氫原因主要有三種：①熱處理過(guò)程中滲入的氫；②在電鍍、酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的氫；③在使用環(huán)境下滲入的氫。

根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，該爐批的材料在熱處理時(shí)充氬氣保護(hù)，無(wú)氫元素的引入，且剛生產(chǎn)的螺栓尚未出廠使用，不存在含氫的使用環(huán)境，故可以排除①和③兩種引起滲氫的原因。而實(shí)際加工過(guò)程中的酸洗和電鍍就成了滲氫的來(lái)源。

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該批螺栓在酸洗后立即進(jìn)行了除氫處理，且酸洗造成的滲氫量很小，故在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)取酸洗并除氫后的零件進(jìn)行氫含量檢測(cè)時(shí)，其結(jié)果為0.0002%。故可排除是由酸洗引起的滲氫。

在該批螺栓的鍍鋅過(guò)程中，由于**次表面效果不理想，又立即進(jìn)行了返鍍，返鍍使其本該的除氫工序延后，且返鍍后的除氫時(shí)間只有3h，故未將滲入的氫除干凈，從而產(chǎn)生了氫脆現(xiàn)象。

3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

使用和該螺栓同爐批的原材料按照相同工藝規(guī)程加工成成品螺栓，鍍鋅后再進(jìn)行除氫，時(shí)間為24h，再進(jìn)行氫脆試驗(yàn)，沒(méi)有再出現(xiàn)異常斷裂，各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)技術(shù)條件要求。

主要測(cè)試項(xiàng)目： 標(biāo)準(zhǔn)試樣的拉—拉 、拉—壓 、拉—拉疲勞試驗(yàn) 、抗剪切疲勞試驗(yàn) 、模擬安裝軸力衰減 、防松性能 、組合預(yù)緊 、高溫蠕變等

外觀尺寸： 螺紋通止規(guī)、粗糙度、各類(lèi)長(zhǎng)度尺寸。

短時(shí)力學(xué)：（布、洛、維）硬度、再回火試驗(yàn)、（常溫、高溫）拉伸試驗(yàn)、靜載錨固、保證載荷、各類(lèi)有效力矩、鎖緊性能、扭矩系數(shù)，緊固軸力、摩擦系數(shù)、抗滑移系數(shù)、擰入性試驗(yàn)，墊圈彈、韌性、氫脆試驗(yàn)、壓扁、擴(kuò)口、擴(kuò)孔試驗(yàn)、彎曲、（單面、雙面）剪切試驗(yàn)、擺錘沖擊等。

長(zhǎng)時(shí)力學(xué)： 應(yīng)力松弛、高溫蠕變、應(yīng)力持久試驗(yàn)、橫向振動(dòng)、疲勞試驗(yàn)等。

該批螺栓在酸洗后立即進(jìn)行了除氫處理，且酸洗造成的滲氫量很小，故在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)取酸洗并除氫后的零件進(jìn)行氫含量檢測(cè)時(shí)，其結(jié)果為0.0002%。故可排除是由酸洗引起的滲氫。

在該批螺栓的鍍鋅過(guò)程中，由于**次表面效果不理想，又立即進(jìn)行了返鍍，返鍍使其本該的除氫工序延后，且返鍍后的除氫時(shí)間只有3h，故未將滲入的氫除干凈，從而產(chǎn)生了氫脆現(xiàn)象。

3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

使用和該螺栓同爐批的原材料按照相同工藝規(guī)程加工成成品螺栓，鍍鋅后再進(jìn)行除氫，時(shí)間為24h，再進(jìn)行氫脆試驗(yàn)，沒(méi)有再出現(xiàn)異常斷裂，各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)技術(shù)條件要求。

主要測(cè)試項(xiàng)目： 標(biāo)準(zhǔn)試樣的拉—拉 、拉—壓 、拉—拉疲勞試驗(yàn) 、抗剪切疲勞試驗(yàn) 、模擬安裝軸力衰減 、防松性能 、組合預(yù)緊 、高溫蠕變等

外觀尺寸： 螺紋通止規(guī)、粗糙度、各類(lèi)長(zhǎng)度尺寸。

短時(shí)力學(xué)：（布、洛、維）硬度、再回火試驗(yàn)、（常溫、高溫）拉伸試驗(yàn)、靜載錨固、保證載荷、各類(lèi)有效力矩、鎖緊性能、扭矩系數(shù)，緊固軸力、摩擦系數(shù)、抗滑移系數(shù)、擰入性試驗(yàn)，墊圈彈、韌性、氫脆試驗(yàn)、壓扁、擴(kuò)口、擴(kuò)孔試驗(yàn)、彎曲、（單面、雙面）剪切試驗(yàn)、擺錘沖擊等。

長(zhǎng)時(shí)力學(xué)： 應(yīng)力松弛、高溫蠕變、應(yīng)力持久試驗(yàn)、橫向振動(dòng)、疲勞試驗(yàn)等。


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