锻件裂纹的微观观察与分析的主要内容

       锻件裂纹的微观观察与分析的主要内容:

       1.裂纹产生部位的分析。裂纹产生的部位比较特殊,需要特别关注的是:① 尖角、缺口、截面尺寸突变或台阶等结构上的缺陷,导致在制造和使用过程中因应力集中而产生裂纹;②夹杂、斑疤、划痕、折叠、氧化、脱碳、粗晶以及气泡、疏松、白点、过热、过烧等材料缺陷不仅降低了材料强度,而且往往因这些缺陷的尖锐的前沿而产生很大的应力集中,使得在很低的平均应力下就产生裂纹并得以扩展;③裂纹产生部位的锻件面是否存在加工硬化层或回火软化层。


锻件


       2.裂纹走向的观察与分析。原则上,裂纹扩展的方向取决于应力与材料强度两个因素。

       应力原则是指在金属脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂时,裂纹的扩展通常都是垂直于主应力的方向,而韧性金属受扭转载荷或在平面应力的情况下,其裂纹的走向一般都平行于切应力方向。强度原则是指裂纹总是倾向于沿着最小阻力的路线,即材料强度最低的薄弱环节或缺陷处。

       一般情况下,应力腐蚀裂纹、氢脆、回火脆性、磨削裂纹、焊接裂纹、热疲劳裂纹、过热过烧引起的锻造裂纹、蠕变裂纹、铸造热裂纹、热脆等情况,晶界是薄弱环节,因此它们的裂纹是沿晶形成的;而疲劳裂纹、解理裂纹、淬火裂纹、焊接裂纹以及其他韧性断裂的情况,晶界强度一般大于晶内材料,因此裂纹是穿晶的;而在锻件裂纹遇到晶界、亚晶界、第二相硬质点或其他组织和性能不均匀区时,往往会受到阻碍而改变方向。因此,细化晶粒或弥散强化是提高疲劳寿命的有效方法。

       3.裂纹末端的观察与分析。一般情况下,淬火裂纹、疲劳裂纹的末端是尖锐的,而铸造热裂纹、折叠裂纹和发纹等末端呈圆秃状。



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