郭先闯，李晓峰，陈小平

河南航天精工制造有限公司 河南信阳 464000

1 序言

0Cr12Mn5Ni4Mo3Al是我国开发的一种新型半奥氏体型和节镍控制相变沉淀硬化不锈钢，该牌号在固溶状态下组织为奥氏体，具有良好的韧性及加工成形性能，经过适当冷变形、冷处理以及时效后，组织转变为马氏体+沉淀强化相，可获得很高的强度。该牌号由于其具有高强度、优良的耐蚀性，在航空、航天等行业得到了广泛应用，被用于生产各类紧固件[1]。

本文针对某批材料为0Cr12Mn5Ni4Mo3Al不锈钢、内孔直径为3mm的波形弹性垫圈，在装配后发现多件存在断裂现象，因此对断裂件进行断口、力学性能和显微组织分析，并与完好件人工断口比对分析等，查找断裂原因。

2 分析过程及结果

2.1 断口分析

对断裂件进行宏观和微观断口分析，断口形貌如图1所示。

图1 断口形貌

图1显示了波形垫圈的断裂特征。断裂部位在垫圈中部，呈对半断裂特征，断口边缘擦伤较为严重。裂纹源区位于垫圈表层，断面较为粗糙，呈纤维状特征。裂纹源区呈黑色疏松状，能谱分析氧元素含量较高，扩展区与瞬断区主要以韧窝为主。

对该批未断裂件垫圈进行人工打断，观察其断口形貌，如图2所示。断口均为韧窝特征，韧窝呈拉长形貌，表层无黑色疏松层。

图2 人工打断断口形貌

2.2 力学性能验证

对断裂件及完好件进行硬度检测，结果见表1。断裂件与完好件硬度值较为接近，仅相差9HV。

表1 维氏硬度试验结果 （HV）

对同批次完好件，依据垫圈技术条件要求进行弹性试验，结果见表2。……