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65Mn弹簧垫圈断裂分析

2012-07-17张跃飞刘艳稳

失效分析与预防 2012年1期
关键词:裂纹

张跃飞,陈 林,刘艳稳

(1.中国人民解放军驻一六二厂军事代表室,贵州安顺561018;2.中航工业贵州贵航飞机设计研究所,贵州安顺561018)

0 引言

65Mn钢强度高、淬透性好、脱碳倾向小、价格低廉、切削加工性好;但该钢有过热敏感性,易产生淬火裂纹,并有回火脆性。65Mn钢用途较广,主要生产成钢丝、钢带,用于制造各种截面较小的扁弹簧、圆弹簧、板簧和弹簧片等[1]。

某型产品正极触片组件选用了GB/T 859—1987 4发蓝状态的弹簧垫圈。为了提高导电性、导热性、抗氧化性并保持接触电阻稳定,入厂后将该弹簧垫圈由发蓝状态改制为镀银状态。在现场进行产品装配时,该型弹簧垫圈在螺钉未拧到位的情况下出现裂纹或断裂,失效弹簧垫圈均为同一改制批次。改制工艺流程为:退膜(弱浸蚀:硫酸)→电解除油(阳极)→光亮腐蚀(出光:铬酐、硫酸)→镀铜→镀银→浸亮(氨水)→钝化。弹簧垫圈虽小,一旦发生问题就会使紧固件防松失效,导致整个产品不能正常工作,将会给产品制造和使用造成严重影响[2]。

1 试验过程与结果

1.1 宏观观察

弹簧垫圈的宏观形貌如图1~图3所示。裂纹沿垫圈径向,裂纹在内侧张开较大,裂纹起源于内侧,裂纹附近无塑性变形。断口呈金属光泽,断面干净。在体视显微镜下观察,整个断面呈细粒状,断口上可观察到均匀分布的小刻面;断口未见夹杂、疏松等冶金缺陷。

1.2 微观观察

采用扫描电镜对弹簧垫圈断口进行微观观察发现:断口呈冰糖状特征,为沿晶断裂(图4);有二次裂纹产生,裂纹源不明显;断口晶面平坦,无腐蚀产物;可见白亮的、不规则的细亮条,并存在鸡爪痕和气泡特征(图5);断口呈典型的脆性断裂特征(图6)。……

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