中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

樣品信息及問題描述

 

客戶某款彈簧之制程為：彈簧折彎成型→450℃烘烤30min→噴丸處理。其疲勞壽命設計為100萬次。在疲勞壽命測試18萬次后發(fā)生斷裂，試樣如圖1所示。委托實驗室對斷裂彈簧進行分析，找到斷裂原因，方便現(xiàn)場改善。

 

 

測試結果

 

彈簧化學成分結果如表1所示，可見根據(jù)JIS G3561-1994，供應商提供的產(chǎn)品符合SWOSC-V的成分規(guī)格。

 

 

斷口清洗后，對斷口SEM形貌觀察+EDS成分分析，結果如圖2~3及表2所示，可以發(fā)現(xiàn)：

 

●斷口形貌分為裂紋源、擴展區(qū)、瞬斷區(qū)三部分，未發(fā)現(xiàn)疲勞斷裂的貝紋線；

 

●裂紋源分布于試樣表層，外形疑似為粒狀固體顆粒，最大深度 ~41 μm，寬度 ~130 μm，其成分主要為Fe、Cr、Si、O、Ca等，可能是冷拉拔潤滑劑、鋼絲氧化皮與灰塵的混合物；

 

●擴展區(qū)呈現(xiàn)為解理形貌，為典型的脆性斷裂；

 

●瞬斷區(qū)呈現(xiàn)韌窩形貌，為韌性斷裂。

 

 

對斷裂試樣斷口附近表面SEM形貌進行觀察，結果如圖4~5及表3所示，可見：

 

●斷裂試樣表面裂紋源位置呈現(xiàn)為麻坑狀，其成分主要為Fe、Cr、Si、O、Ca；

 

●斷裂試樣遠離斷口位置也存在一些較小麻坑，麻坑內(nèi)部填充異物；異物成分與裂紋源異物成分近似，可能兩者的來源一致。

 

 

 

 

對試樣夾雜物形貌進行觀察，結果如圖6所示，可見：

 

●靠近斷口位置與遠離斷口位置的夾雜物較少，均為D 1.0級。

 

 

對斷裂試樣的金相形貌進行觀察，結果如圖7所示，可見：

 

●試樣表層未發(fā)現(xiàn)脫碳層；

 

試樣表層組織與芯部組織一致，均為回火屈氏體+少量鐵素體。

 

 

對斷裂試樣表層與芯部維氏硬度進行測量，結果如表4所示，可見：

 

●試樣的芯部與表層硬度近似，都在590~600HV。

 

 

 

 

驗證

 

對斷裂試樣表面及遠離斷口位置進行表面形貌及切片進行觀察，結果如圖8所示，可以發(fā)現(xiàn)：

 

●斷口位置與遠離斷口位置都有一些麻坑，但斷口位置的麻坑明顯較大；

 

●試樣表面分布著深度為10~20μm之間的麻坑。

 

 

分析討論

 

客戶彈簧用線材材質為SWOSC-V，屬閥門彈簧用鋼絲，用于高疲勞工況場合。其適用標準JISG3561，除對化學成分/力學性能有要求外，尚對材料的表面狀態(tài)有嚴格要求，如總脫碳層深度在絲徑的1.5%以下，Φ2線材表面缺陷(如鐵皮/鐵銹/裂紋/劃傷/麻坑和其它有害缺陷)的深度在0.01mm以下。

 

本案彈簧斷口位置的主要表面缺陷為麻坑，缺陷深度高達0.04mm，遠超規(guī)格要求。缺口位置容易引起應力集中成為斷裂的裂紋源。在服役過程中裂紋逐漸擴展，最終導致零件斷裂。

 

結論

 

1.彈簧材質符合JIS G 3561規(guī)定對SWOSC-V之化學成分、力學性能要求，美中不中的是金相組織中有少量鐵素體；

 

2.彈簧斷口未發(fā)現(xiàn)疲勞特征，裂紋源及擴展區(qū)顯示脆性解理特征，瞬間斷裂區(qū)顯示塑性韌窩特征；

 

3.樣品斷口及附近觀察到數(shù)量較多的麻坑，深度10μm以上，最大深度~40μm，遠超規(guī)格要求；

 

4.彈簧鋼絲表面麻點易造成應力集中，在服役工況下，成為裂紋源，并逐漸擴展最終導致瞬間斷裂；

 

5.建議彈簧制造部門需依JIS G 3561指引方法重點管控鋼絲表面質量。