310S不锈钢中厚板表面裂纹缺陷形成原因

针对310S不锈钢中厚板表面出现裂纹缺陷的问题,对其连铸坯进行了低倍组织检测及表面渗透检测,再对产生裂纹缺陷的热轧钢板进行了扫描电镜分析及金相检验。结果表明：热轧钢板明显分成再结晶和未再结晶区域,裂纹均位于再结晶区域;由于再结晶和未再结晶区域组织的变形抗力不同,在钢板轧制过程中,变形抗力弱的区域开始出现裂纹,并扩展到钢板表面,这是产生表面裂纹缺陷的主要原因。     

船体外板装配焊接裂纹分析

某船体尾部外板装配焊接后出现一条贯穿于焊缝和母材的裂纹,通过对船板原材料进行理化性能检验和裂纹断面进行宏、微观检查,对船体外板裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:船体外板开裂主要是由于焊接顺序及焊接措施不当,导致船板强制装配拘束应力大,焊缝中存在较多焊接缺陷,从而使得裂纹在两条焊缝交接处的高应力区萌生并延伸扩展至母材区。     

Stavax ESR钢塑料模具抛光面缺陷原因分析

Stavax ESR钢塑料模具在加工过程中,抛光面出现密集分布的麻点和水波纹缺陷。采用化学成分分析、硬度测试、非金属夹杂物检测、金相检验等方法,分析了麻点和水波纹缺陷产生的原因。结果表明:在热处理过程中温度过高造成晶粒粗大,过热组织带来高的淬火应力;同时粗大的板条状马氏体条束导致模具表面产生楔形裂纹,表面组织应力重新分布和弹性变形,表面楔形裂纹形成折叠裂纹,最终使得模具表面产生麻点和水波纹缺陷。     

22mm厚Q235B钢板表面裂纹成因

某批规格为22 mm厚的Q235B钢板在表面质量检验过程中发现部分钢板表面存在纵向裂纹缺陷。采用光学显微镜和扫描电镜等手段对钢板表面裂纹的形成原因进行了分析。结果表明:该批钢板表面裂纹主要是由于其原始连铸板坯表面存在较深的裂纹缺陷,在后期轧制过程中被压扁、延伸,未轧合所致。     

齿轮轴裂纹分析

齿轮轴在淬火校直后表面出现轴向裂纹。采用化学成分、断口试验、热酸侵低倍试验、硬度试验和金相检验等方法对齿轮轴开裂件做了解剖分析。结果表明，齿轮轴纵向裂纹为由原材料缺陷引起的淬火裂纹，心部内裂纹为在解剖分析线切割加工过程中产生的应力裂纹。     

偏心轴表面裂纹形成原因分析

某45钢偏心轴在加工过程的不同阶段均发现裂纹,采用金相检验、化学成分分析和断口分析等方法对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明：偏心轴原材料塔形件、偏心轴调质件和高频淬火处理件的表面裂纹性质都相同;原材料中含有较多大尺寸的非金属夹杂物是导致该偏心轴表面形成裂纹的主要原因。     

42CrMo钢高强度螺栓轴向开裂失效分析

某8.8级42CrMo钢高强度螺栓,在热处理后滚丝过程中发生轴向开裂。利用化学成分分析、宏观检验以及金相检验等方法对螺栓开裂原因进行了分析。结果表明:螺栓开裂主要是因为其原材料表面存在呈线状分布的锻造折叠缺陷,折叠缺陷末端形成应力集中,在热处理淬火时成为了裂纹源,于强大的淬火应力和滚压应力作用下诱发了螺栓轴向开裂。     

自动扶梯主驱动链条外链板断裂分析

某自动扶梯主驱动链条外链板在运行过程中断裂失效。采用宏观检验、化学成分分析、硬度测试、非金属夹杂物检验以及金相检验等方法对外链板的断裂原因进行了分析。结果表明:外链板表面打印字头底部过渡圆角尖锐并存在折叠缺陷,同时部分原材料存在表面脱碳缺陷,导致外链板打印字头底部过渡圆角处应力集中以及材料表面抗疲劳性能降低;在多重应力的作用下外链板表面打印字头底部缺陷处萌生疲劳裂纹,裂纹不断扩展最终导致外链板疲劳断裂失效。     

二氧化硫储罐裂纹原因分析及预防措施

在对二氧化硫储罐进行全面检验过程中,采用目视检测、表面探伤检测方法,发现在储罐内部接管角焊缝存在裂纹缺陷,通过裂纹产生的部位、宏观检验状况及常规表面探伤检测方法分析延迟裂纹的特性,并介绍延迟裂纹的产生原因和预防措施。     

20CrNiMo钢零件渗碳表层淬火开裂原因分析

20CrNiMo钢零件经气体渗碳淬火后,在其渗碳区域表面发现裂纹。借助化学成分分析、硬度测试和金相检验对其开裂的原因进行了分析。结果表明:淬火裂纹仅存在于渗碳层中,渗碳表层碳含量过高,渗碳表层存在的大量块状、网状碳化物是零件表层产生淬火裂纹的主要原因。     

汽车板簧的断裂分析

汽车板簧在路试中出现早期疲劳断裂。采用化学成分分析、硬度测试、断口分析和金相检验等方法对断裂的汽车板簧进行了分析。结果表明,焊接时,飞溅的熔滴在板簧表面形成烧伤坑并形成淬火马氏体及淬火裂纹,在路试中产生应力集中而成为疲劳源,在交变应力作用下使裂纹扩展而最终断裂。     

齿轮开裂失效分析

采用断口分析、化学成分分析、低倍检验、金相检验和硬度测试等方法对某批经渗碳、淬火热处理及磨齿加工后放置一段时间发生开裂的齿轮的失效原因进行分析。结果表明：齿轮渗碳层碳化物级别过高,加上淬火后齿轮齿部应力集中,磨齿时又产生磨削裂纹,齿轮在放置期间由于应力导致裂纹扩展而开裂。     

调整螺母裂纹成因分析

调整螺母在调质处理后探伤时发现有裂纹,采用宏观检验、化学成分分析、金相检验等方法对其开裂原因进行了分析。结果表明：该批调整螺母开裂是由于明显的带状偏析和较多的夹杂物引起的淬火裂纹,同时由于回火温度过高,使得裂纹两侧脱碳出现网状铁素体。     

Numerical and experimental investigation of the mesoscale fracture behaviour of quenched steels

During heat treatment processes, especially during quenching, cracks may form because of the presence of high thermal and mechanical stresses and strains. Notwithstanding the fact that increasingly detailed modelling for heat treatment is being performed (considering, i.a., grain size, creep and transformation plasticity), homogeneous microstructures are still normally assumed. Chemical and hence structural inhomogeneities are not commonly explicitly considered, which is especially accentuated in the case of real parts simulation because of the resulting numerical problem's size. Intensive quenching on a cylindrical specimen of 100Cr6 (SAE) steel is proposed here to experimentally investigate the microcrack generation. A finite element based model is proposed to numerically evaluate the fracture behaviour in a two‐step simulation. First, by solving the quenching problem in direct correspondance with the experimental test performed, and second, by studying the mesoscale response taking into account the influence of second phase particles in a representative volume element based approach. The maximum principal stress criterion is used to trigger the fracture by means of the extended finite element method at the mesoscale. The trend to form cracks in the surface region, experimentally observed, has been well captured by the model. The influence of carbides sizes and content on the mesoscale fracture response has been numerically analysed as well. A good agreement has been reached between the simulations and the experimental results, exhibiting the potential of the introduced approach to be used as a failure prediction methodology.     

轧辊断裂原因分析

某轧辊直径由840mm减少到780mm时发生断裂,未达到其正常使用寿命,采用化学成分分析、断口分析、金相检验以及硬度检测等方法对轧辊断裂原因进行了分析。结果表明：轧辊辊颈与辊身交界处的表面存在微裂纹是导致其发生断裂的根本原因;由于套密封环时操件不当使得该处的表层显微组织发生淬火,形成薄且脆的淬火组织,加之该处为应力集中处,从而导致该处产生微裂纹;已经形成的微裂纹在轧辊工作时所承受压力和扭转力的作用下,由于应力集中裂纹尖端不断向轧辊中心扩展,当裂纹达到一定深度后,辊颈处无法承受外力的作用时便会发生瞬间失稳扩展,导致轧辊断裂。     

柴油发动机连杆断裂原因分析

应用金相、扫描电镜、能谱分析等手段，分析了柴油机连杆断裂原因。认为连杆的断裂是由于材料中存在的显微孔洞和夹杂物导致产生锻造裂纹，在随后调质过程中裂纹进一步扩展，致使使用时发生脆性断裂。     

汽车环形钢丝零件电阻对焊后裂纹产生原因分析及改进措施

用φ4.0 mm 70号钢丝通过电阻对焊成环形的某批汽车零件,在焊接打磨后部分零件的焊缝区出现裂纹。通过化学成分分析、硬度测试和断口分析等方法对裂纹产生原因进行了分析。结果表明:裂纹是由于焊接时电极夹持力不足,没有充分将杂质挤出,使焊接后零件内部残留有氧化物引起的。经调整电极夹持力、改变切刀刃口形状及调整回火温度等工艺参数后,杜绝了裂纹的产生,零件各项焊接性能指标均达到了图纸要求。     

某电传操纵系统弹簧拉杆可调叉形接头断裂原因

某飞机电传操纵系统弹簧拉杆可调叉形接头在运行过程中发生断裂,通过宏微观分析和金相检验等方法对拉杆接头的断裂原因进行了分析。结果表明:拉杆接头断裂为疲劳断裂,断裂的根本原因是其显微组织不均匀的同时出现了魏氏组织,使接头的抗疲劳性能严重降低,导致疲劳裂纹的萌生与扩展;而拉杆的受力不均匀则加速了其疲劳裂纹的扩展。     

Na2O-B2O3-SiO2玻璃焊料连接碳化硅陶瓷接口抗热震性能

采用水淬法对以Na₂O-B₂O₃-SiO₂体系玻璃焊料连接的常压烧结碳化硅试条的抗热震性能进行了研究. 对不同温度下淬火后接口以及断面处微观结构进行了比较与分析, 并对比了不同淬火温度以及固定淬火温度为150℃时多次热循环后连接试条的残余弯曲强度. 结果表明, 对于单次淬火, 当淬火温度为150℃时, 由于热应力引起中间层内部微裂纹扩展, 导致残余弯曲强度迅速降低到(152±28) MPa. 淬火温度在150℃~320℃时, 中间层内部裂纹保持在亚临界状态, 相应弯曲强度基本保持在140 MPa. 继续升高淬火温度至420℃时, 裂纹进一步扩展, 试条残余弯曲强度迅速降低至(32±8) MPa. 对于多次热循环, 当淬火温度固定在150℃时, 经多次热循环, 残余弯曲强度与热循环次数变化不明显, 基本保持在120 MPa左右, 这说明在150℃以下淬火, 连接试条具有较好的抗热循环冲击性能.