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失效分析案例

淬火破裂
原因是因为奥氏体变化成马氏体组织 时产生的体积膨胀转变具有发生的可 能性. 另,由于壁厚;粗糙等原因表面越粗糙 越容易发生淬火破裂的情况.

淬火破裂的基础知识
裂纹产生的原因是: 淬火时由于材料内的温度变化,热应力 与变态应力间互相抵消引起的.一般情况变态应力是淬火破裂 的起因. 淬火材料的表面产生抵抗应力,此抵抗应力超过该材料的 抵抗强度时就会产生裂纹. 例如:加热碳钢再急速冷却时,由于表面比内部提早被冷却 形成马氏体并膨胀,而导致提前硬化的部位产生抵抗应力.由 于马氏体的特性是硬而脆,无法将应力在缓和的过程中变形故 出现破裂裂纹.在SEM观察中可以看到有极明显的晶界破裂, 并且破裂起点不明显. 一般情况常温状态下晶界的强度要比晶粒内硬,这其中的原 因是( SI;Mn;Cr;N)等合金元素较易于在晶界偏析的缘故,但 是,若是碳钢达到400℃以上的高温时反而易滑向晶界一边. 但是如果不纯物大量集中在晶界里时熔点反而会降低,此时高 温强度也会降低.

淬火破裂时组织的转变
冷 却
加 热

打磨修理引起的断裂
白色马氏体 (变质层)
裂纹

打磨修理引起的断裂

打磨修理引起的断裂

打磨破裂的基础知识
• 打磨淬火放置的工件时,研磨表面出现的细微裂痕 称为研磨破裂.产生原因是:因淬火产生的马氏体通 过加热,仅表面层被回火化而收缩变化的抗拉破裂. 约100℃的研磨热而产生的破裂称为第一种研磨 破裂,裂纹与研磨方向成直角. • 继续研磨约300℃的温度所造成的破裂称为第二 种研磨破裂.呈龟甲状纹路.研磨破裂不是在打磨过 程中发生的,而是在打磨后冷却过程发生并扩展的, 研磨裂是一种热裂纹,裂纹深度0.2mm左右,回火后 打磨返修可消除研磨破裂.

淬火不良引起的断裂

模具冷却及加热不足引起的断裂

材质标准组织

铁素体

珠光体

失效分析案例

腐蚀的扩展.

最大腐蚀深度:1.80mm 原线径

腐蚀后线径

破裂起点

凹痕

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