舰载雷达天线稳定平台横摇滚珠丝杠断裂失效分析

针对某型舰载雷达天线稳定平台发生的横摇滚珠丝杠断裂问题,对失效滚珠丝杠开展失效分析。通过综合分析失效滚珠丝杠的断口分析、化学成分检测、金相检测、硬度检测与力学性能检测结果,认为滚珠丝杠螺纹退刀槽过渡圆角区表面残留的氮化白亮层导致表面脆性增加,促进了疲劳源的产生,材料调质处理后的抗拉强度、下屈服强度偏低,降低了材料的疲劳强度,在超过其疲劳承载极限的横摇交变载荷作用下发生疲劳断裂。通过对滚珠丝杠螺纹退刀槽部位采取防渗氮保护或渗氮处理后彻底去除氮化白亮层,同时优化调质处理工艺参数可以提高该滚珠丝杠的疲劳寿命。

电火花加工对H13钢表面完整性及力学性能的影响

对H13钢进行电火花加工,研究了电火花加工对其微观形貌、物相组成、残余应力、显微硬度和冲击性能的影响。结果表明:电火花加工后H13钢表面出现熔融颗粒、陨石坑、孔洞、微裂纹等缺陷,截面分为白亮层、热影响区、回火区和基体;白亮层中存在柱状晶、柱状树枝晶、等轴晶、共晶组织等,显微组织包括马氏体、残余奥氏体、Fe_(3)C、Fe_(7)C_(3)、(Cr,Fe)_(7)C_(3)、Fe_(0.3)Mn_(2.7)C等相;相比基体,白亮层中的碳元素和残余奥氏体含量增加;电火花加工后H13钢表层的残余应力和显微硬度均高于基体,且随着距表面距离增加,均先增大后减小,最大分别为575 MPa、647.3 HV;电火花加工后H13钢的冲击功比磨削加工后下降了35.56%,冲击断口出现大量撕裂棱,还有韧窝、解理面、大尺寸剥离面,为准解理断裂。

65Si2CrV汽车尾门弹簧钢丝表面龟裂原因分析

3.90 mm 65Si2CrV汽车尾门弹簧钢丝生产过程中出现表面龟裂。对表面龟裂产生的主要原因进行分析,6.50 mm钢丝剥皮过程中表面产生厚度约3~4μm白亮层,在韧化转变不充分时遗传下来,后续拉拔时在钢丝表面重新生成白亮层,形成微裂纹,随着拉拔道次增加,表面白亮层厚度和裂纹深度不断增大,形成裂纹。通过调整剥皮钢丝的韧化工艺,在原韧化温度基础上提高50℃处理后,钢丝表面龟裂未再发生。

55Cr3银亮材异常白亮层产生原因分析

通过使用直读光谱仪(OES)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等观察分析手段,对55Cr3银亮材异常白亮层的产生原因进行了分析。结果表明:白亮层并非因脱碳产生的铁素体组织,也不是表面镀层或外来嵌入物,而是磨光等工序工艺操作不当导致钢材表层过热,形成难于腐蚀的白亮色马氏体硬化层。通过改善磨光工艺,消除了白亮层。

金属模具电磁热裂纹止裂研究的新进展

综述了在理论分析、数值模拟和实验研究方面,关于利用电磁热效应实现金属模具裂纹止裂研究的最新进展,所得结论可以为工程实际问题的解决提供指导。采用复变函数方法,建立了金属模具电磁热效应空间裂纹止裂的理论分析模型,求解了通电瞬间裂尖附近的热源功率、温度场和热应力场;采用电、热和机械场三场顺次耦合的有限元分析方法建立了金属模具中平面、空间裂纹电磁热裂纹止裂的数值分析模型;采用自制的ZL-1型和改进型ZL-2超强脉冲电流发生装置实现了金属模具试件中电磁热裂纹止裂;研究了各种实际金属模具中裂纹电磁热止裂后的修复。为将电磁热裂纹止裂应用到金属模具裂纹止裂中进行了基础研究工作。

绕裂尖白亮层的形成及其止裂作用分析

应用电磁热效应对带有裂纹的金属导体通入脉冲电流进行止裂,在裂纹尖端处熔化形成钝化焊口的同时,围绕裂尖的很小范围内形成一白亮层.分析表明:白亮层的形成对裂纹的扩展起到了屏蔽和防止应力腐蚀的作用,进一步提高了钝化止裂的效果.

钢铁镀Sn扩散处理中镀层组织的形成

根据钢铁试样镀sn扩散处理后镀层的显微组织、物相组成及性能等分析,讨论了镀层组织在处理中的形成过程及其原理。试验表明,钢铁试样经镀sn扩散处理时,镀层与基体形成一对扩散偶,其结合转变为扩散结合,镀层由FeSn的白亮层、白色基底及其上的FeSn晶体与液相间包晶反应生成的FeSn_2灰色和黑色暗点以及表面极薄富Sn合金层组成。

阴极辉光放电电压对离子渗氮的影响

利用离子渗氮设备对38CrMoAl钢件进行离子渗氮处理,研究不同阴极辉光放电电压(500~800V)对渗氮层的组织和性能的影响。试验结果表明:外辅助加热式当阴极辉光放电电压低于600V时可以获得纯扩散层的渗氮层组织,超过600V后,渗氮层表面出现含有脉状组织的白亮化合物层,并且随阴极电压的升高,渗氮层中的脉状组织越来越严重。由此可以得出结论,离子渗氮的阴极辉光放电电压能改变炉内渗氮气氛的氮势。

汽车悬架弹簧断裂原因分析

某汽车悬架弹簧在质量测试过程中发生断裂。通过宏观检查、化学成分分析、断口分析、金相检验、残余应力测试、硬度测试和耐久性测试等方法对弹簧断裂的原因进行了分析。结果表明:弹簧钢丝在冷卷工序时与刀具接触过紧,两者剧烈摩擦后生热,引起弹簧组织变形而形成硬而脆的白亮层,在冲击载荷的不断作用下,白亮层先产生裂纹,并最终导致弹簧断裂。

气体氮碳共渗工艺方法的研究及应用

针对马达缸体和柱塞摩擦副在应用过程中出现有磨损、拉伤的现象,对缸体的氮碳共渗热处理程序的研究和改进,确定了氮碳共渗的保温和预氧化对稳定氮碳共渗过程和提升氮碳共渗质量作用显著,为气体氮碳共渗的质量提升和应用提供改进方向。

07Cr15Ni7Mo2Al表层增碳对材料耐盐雾腐蚀性能的影响

部分07Cr15Ni7Mo2Al产品在金相检验时会发现其表层不易被金相腐蚀,从而形成沿表层均匀分布的白亮层组织。通过对部分产品白亮层深腐蚀后观察到的针状马氏体,可以知道该材料的表层有局部增碳。对产品盐雾腐蚀后进行破坏性试验,发现有产品破坏力值明显下降,且断面有脱层特征。综上可知,07Cr15Ni7Mo2Al表层白亮层现象由材料表层增碳造成,该材料表层增碳会导致材料耐盐雾腐蚀性能降低。

60kg／m重轨断裂分析

通常人们认为钢材在进行拉拔加工时形成的表面白亮层为高温回融淬火马氏体，但是，作者在进行失效分析时发现一起完整包含基体组织、马氏体过渡层（回融马氏体＋珠光体）、马氏体层、加工硬化过渡层（马氏体＋加工硬化层）、加工硬化层（表面白亮层）的案例，并且通过电镜、显微硬度等手段证实它们是几种完全不同的组织。通过观察和分析证明造成轨道断裂的原因是火车在剧烈刹车过程中产生的高温导致的组织改变引起的。

32Cr3MoVE钢的气体渗氮工艺

为提高32Cr3MoVE钢工件的硬度和耐磨性,对其渗氮工艺进行了研究。结果表明:渗氮过程中采取较低的渗氮温度及较低的氮势,可以有效控制白亮层深度及避免产生粗大的合金氮化物,但渗氮速度较慢;通过氮势门槛值控制的渗氮方法,在渗氮前期可以适当提高氮势,随着渗氮时间的增加,逐步多段地降低氮势,使实际氮势始终维持在氮势门槛值的附近,此方法在保证渗氮速度的同时,能有效控制32Cr3MoVE钢渗氮后的白亮层深度及抑制脆性相的生成;最后通过工艺试验加以验证,得出适合32Cr3MoVE钢的氮势门槛值控制的气体渗氮热处理工艺。

真空油淬马氏体不锈钢表面白亮层的形成原因

马氏体不锈钢螺母的表面在空气环境中易出现棕黄色锈迹,利用光学显微镜、扫描电镜和化学元素检测等方法对马氏体不锈钢表面锈蚀进行分析。结果表明,马氏体不锈钢在真空固溶+油液淬火后表面形成一层均匀的白亮层组织,白亮层组织耐蚀性较正常的马氏体组织差,白亮层组织在空气中易锈蚀,锈蚀通常不穿透白亮层。通过碳含量测定及机理分析,认为白亮层产生的必要条件为真空加热、油液冷却。真空加热引起不锈钢表层合金元素Cr贫化、冷却时油液中的碳渗入导致表层增碳,导致淬火时不锈钢表层未发生马氏体转变,形成耐蚀性较差的白亮层组织。