不锈钢螺母表面裂纹退铜能谱金相分析

退铜后的裂纹处基体能谱分析

材料成分符合1Cr11Ni2W2MoV，见图22。

未退铜的裂纹处能谱分析

除材料成分元素外，主要为大量的Cu元素，见图23。

图22   退铜后的裂纹处基体成分能谱分析图

图23未退铜的裂纹处能谱成分分析图

对故障件进行化学成分检查，检查结果为1Cr11Ni2W2MoV。

在经扭力保载试验后的螺母中任取1件，进行化学成分检查，检查结果为1Cr11Ni2W2MoV.

取和装配无裂纹件制成试样后观察，组织形貌相同。裂纹件的组织形貌见图16-67、图16-68；无裂纹件的组织形貌见图16-69、图16-70；

图16-67  裂纹件的组织形貌   500×    图16-68  裂纹件的组织形貌   1000×

图16-69  无裂纹件的组织形貌  500×   图16-70  无裂纹件的组织形貌 1000×

故障件螺母硬度HRA65~65.5，符合工艺要求。同批未装配件螺母硬度HRA65.5~65.8，符合工艺要求。

取故障批未装配螺母200件，（100件退铜，100件不退铜）然后进行磁粉探伤检查，均未发现裂纹。

另外，再取故障批未装配螺母30件进行扭力保载试验，加载60N•m保持39小时，到时间后进行目视及磁力探伤检查，均未发现裂纹。

分析与讨论

该螺母为机加件，整个加工过程严格按照工艺进行，工艺过程正常。

经分光、能谱检查，故障件材料为1Cr11Ni2W2MoV，材料符合图纸要求。故障件组织检查，组织为回火索氏体，同批未装配件组织也为回火索氏体，组织正常，热处理没有问题。

把一个故障螺母裂纹打开得到两个裂纹断口，一个裂纹件断口两端面（螺母上下端面）外缘处有多余挤入物，另一个裂纹断口无多余挤入物。这一现象说明该裂纹不是机加裂纹。反映了裂纹在机加前已存在，机加过程中，车加工时把裂纹一边的材料挤入裂纹所至，

该批螺母半成品热处理，热处理后加工螺纹，裂纹在六方棱角处并为纵向扩展，裂纹面齐平，无塑性变形痕迹。裂纹无明显裂纹源，也未见裂纹尾部。裂纹沿螺母轴向扩展，裂纹形态不是热处理裂纹形态，说明该裂纹不是热处理裂纹。

能谱分析，未退铜的裂纹面上铜元素很多，基体为1Cr11Ni2W2MoV。已退铜的裂纹面，基体为1Cr11Ni2W2MoV。

  综上所述，裂纹两侧均有镀铜层说明裂纹在表面处理前就存在。一半裂纹面的两端面有多余挤入物说明裂纹在机加前已经存在，机加过程挤入。热处理是在机加后半成品进行，该故障件裂纹形态不是热处理裂纹形态，说明裂纹不是热处理裂纹，在热处理前已经存在。

该裂纹不是在螺母加工过程中造成，是在螺母加工之前就已存在。

从低倍断口检查、扫描电镜和能谱分析：裂纹在六方棱角处，无塑性变形痕迹，裂纹沿螺母轴向纵向扩展，进一步说明了裂纹为原材料裂纹。