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在对金属零部件检测后,我们发现可能这些是造成延迟开裂现象的重要原因_拜恩检测-专业第三方检测机构

发表时间:2019-07-23   来源:

作为支撑我国实体经济发展的重要行业,,汽车行业可谓是涉及到我们每个人生活的重要行业,因此汽车行业也是对检测要求最高的行业,几乎每个金属零部件都需要检测。延迟开裂现象是在金属生产、销售、使用中经常出现的现象,尤其是金属零部件装配完成后在很短时间内断裂,而且断裂的零件各种各样,零件的材质、热处理工艺也不相同,但是经过对金属零部件检测后发现,它们的失效机理基本一致,都是延迟开裂造成的,延迟开裂也称静疲劳。

 

一、涉及延迟开裂金属零部件检测指标

首先,我们应该明白延迟开裂的定义就是金属零件在淬火、回火后的组织状态下和高应力作用下,裂纹的萌生、稳定扩展、失稳扩展的失效过程。所以,金属零部件检测项目中金相组织和应力性能这两项指标,可以很好的解释延长开裂的原因。通常延迟开裂只在会马氏体及其回火组织下发生,而应力分为来自装配和结构的外应力及来自零件内部组织差异的内应力。金属零部件发生延迟开裂现象表现为对施加载荷后产生断裂的滞后性,一般在装配完后几十分钟至几天开裂。

二、金属零部件检测分析延迟开裂的原因

目前,对金属零部件延迟开裂现象的研究,主要采用室温延迟开裂试验,主要包含了主要是氢致开裂试验和应力腐蚀试验两种。其中“氢脆试验”是公认并得以广泛应用的金属零部件延迟开裂现象检测试验。主要的机理是,通过控制氢的扩散、聚集,来研究金属零部件的延迟开裂过程。下面我们是在做了金属零部件检测后,总结出的常见造成延迟开裂现象的常见几个原因

 

1、金属零部件检测-延长开裂原因之回火不足

金属零件淬火后有很大的内应力,需要及时充分的回火消除,回火不足导致零件应力过大产生延迟开裂。比如,下图螺母技术要求材质为40Cr,硬度要HB285~321。而经过对金属零部件检测后,发现断裂件的实测硬度>HB420,严重的回火不足。

 

2、金属零部件检测-延长开裂原因之表面增碳

金属零件在热处理时为了防止脱碳或增碳会采取保护措施,保护不当会导致局部增碳,硬度高;图3扭杆,在热处理过程中保护气氛碳势不均匀,造成头部增碳、硬度远高于其它部位,安装后不久就在头部发生延迟断裂。

 

3、金属零部件检测-延长开裂原因之氢脆

如下图,该金属零部件使用后大量断裂,经检验材质及硬度满足技术要求。我们判断是“氢脆”导致延迟开裂。“氢脆”是金属零件表面处理后(如电镀、酸洗等)最严重的质量隐患。表面处理过程中产生的氢原子会在金属零件中扩散、在晶界上聚集,产生高压最终导致开裂。“氢脆”导致断裂的比例高达40~50%。

 

4、金属零部件检测--延长开裂原因之防渗透性能不达标

下图是,后桥主动椎齿轮断裂是因为尾部螺纹在零件渗碳时,防渗透性能不达标,导致螺纹增碳,硬度高于技术要求,安装后在扭力的作用下发生延迟开裂。

 

 

5、金属零部件检测--延长开裂原因之应力作用

热处理开裂、磨削开裂是内应力导致延迟开裂的一种形式;安装扭矩过大是外应力导致开裂的主要形式。车用螺栓延迟开裂的主要原因是安装扭矩过大。

 

 

三、防止金属零部件延迟开裂的措施

1、降低金属零部件组织敏感性:

2、降低淬火马氏体及其回火组织的硬度,关键是控制好零件回火后的硬度

3、降低金属零部件应力敏感性

4、防止装配时扭矩过高,关键是控制好力矩。

5、防止过渡圆角太小导致应力集中

6、防止氢脆,金属表面处理后要进行去氢处理,关键是控制好氢。

 

 

所以通过金属零部检测检测我们得知,延迟开裂往往是多种因素综合作用的结果,但是“氢脆”是造成开裂的主要原因,氢在开裂过程中起到推动作用。应力的大小是促进延迟开裂的关键因素。延迟开裂是金属零部件中一种常见和重要的失效形式。影响的检测指标主要包括应力和组织两大因素。了解和掌握延迟开裂的机理及影响因素,对分析大量的、错综复杂的金属零部件失效有着重大指导意义。

 

 

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