鑄造起重機(jī)Z形臂的開(kāi)裂失效分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 21:31
利用直讀光譜儀、拉伸試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)和掃描電鏡對(duì)開(kāi)裂的Z形臂進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明,Z形臂的成分、組織、性能均滿足技術(shù)要求。斷口的微觀組織由胞狀晶和樹(shù)枝晶、氣孔以及等軸形韌窩組成,分析發(fā)現(xiàn),Z形臂在鑄造過(guò)程中形成的冷隔缺陷,是導(dǎo)致開(kāi)裂的主要原因。通過(guò)采取控制澆注時(shí)間和澆注溫度以及增加冒口的措施,取得了良好的效果。
【文章來(lái)源】:特種鑄造及有色合金. 2020,40(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
Z形臂裂紋的開(kāi)裂位置及斷口形貌
Z形臂的生產(chǎn)過(guò)程是鑄造→粗車→熱處理(調(diào)質(zhì))→精車→檢驗(yàn)→入庫(kù),調(diào)質(zhì)工藝為:840~860℃加熱保溫120min油冷淬火,在580~610℃保溫180min回火空冷。在斷口附近和中部加強(qiáng)筋位置取樣,拋光并用體積分?jǐn)?shù)為5%的硝酸酒精腐蝕,在EVO18掃描電鏡下觀察試樣顯微組織。圖2為不同位置的組織形貌,白色的碳化物呈點(diǎn)狀或短棒狀從基體中析出,兩個(gè)位置的顯微組織沒(méi)有明顯區(qū)別,符合回火索氏體的特征。2.4 斷口的形貌及能譜分析
用蔡司EVO18掃描電鏡對(duì)圖1d中的開(kāi)裂斷口進(jìn)行掃描,見(jiàn)圖3。從圖3a可看出,斷口上有較多的光亮區(qū)、氣孔、縮孔,還有部分撕裂區(qū),光亮區(qū)有較多微小的凸起,且周圍有明顯的邊界,斷口上還可看到較多的縮孔,其內(nèi)壁比較粗糙。圖3b為撕裂區(qū)的微觀形貌,這是明顯的等軸形韌窩(微孔),是受拉應(yīng)力斷開(kāi)的結(jié)果[2]。從圖3c可看到較多的橫截面近似呈六角形的凸起,這是胞狀晶和樹(shù)枝晶的典型特征。圖3d為氣孔的微觀形貌,鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的氣體由于對(duì)液體金屬造成擠壓,形成了近似橢圓形的凹坑,其內(nèi)壁比較光滑、平緩、圓潤(rùn),無(wú)撕裂棱。圖3e為凹坑位置的背散射電子像,較明亮的部分是基體,該區(qū)域Fe含量較高,右上側(cè)較暗灰的部分是凹坑的位置,凹坑內(nèi)O含量較高,這可能是形成氣孔時(shí)候溫度較高,氣孔內(nèi)壁被氧化形成氧化皮的緣故。圖3f為圖3e中微觀形貌的化學(xué)元素能譜圖,只觀察Fe、Mn、O、Mo、Si等元素,沒(méi)有其他雜質(zhì)元素[3]。3 分析與討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]掃描電鏡在鋼鐵產(chǎn)品缺陷分析中的應(yīng)用[J]. 閆文凱,李朝陽(yáng),陳娟. 中國(guó)金屬通報(bào). 2018(02)
[2]400型電動(dòng)機(jī)機(jī)殼消失模鑄造缺陷分析與防止[J]. 郝文源,劉善江,傅駿,褚昌悅. 熱加工工藝. 2017(23)
[3]高速雙螺桿擠出機(jī)螺桿軸斷裂失效分析[J]. 馬小明,周陽(yáng). 機(jī)械工程材料. 2017(03)
本文編號(hào):3533427
【文章來(lái)源】:特種鑄造及有色合金. 2020,40(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
Z形臂裂紋的開(kāi)裂位置及斷口形貌
Z形臂的生產(chǎn)過(guò)程是鑄造→粗車→熱處理(調(diào)質(zhì))→精車→檢驗(yàn)→入庫(kù),調(diào)質(zhì)工藝為:840~860℃加熱保溫120min油冷淬火,在580~610℃保溫180min回火空冷。在斷口附近和中部加強(qiáng)筋位置取樣,拋光并用體積分?jǐn)?shù)為5%的硝酸酒精腐蝕,在EVO18掃描電鏡下觀察試樣顯微組織。圖2為不同位置的組織形貌,白色的碳化物呈點(diǎn)狀或短棒狀從基體中析出,兩個(gè)位置的顯微組織沒(méi)有明顯區(qū)別,符合回火索氏體的特征。2.4 斷口的形貌及能譜分析
用蔡司EVO18掃描電鏡對(duì)圖1d中的開(kāi)裂斷口進(jìn)行掃描,見(jiàn)圖3。從圖3a可看出,斷口上有較多的光亮區(qū)、氣孔、縮孔,還有部分撕裂區(qū),光亮區(qū)有較多微小的凸起,且周圍有明顯的邊界,斷口上還可看到較多的縮孔,其內(nèi)壁比較粗糙。圖3b為撕裂區(qū)的微觀形貌,這是明顯的等軸形韌窩(微孔),是受拉應(yīng)力斷開(kāi)的結(jié)果[2]。從圖3c可看到較多的橫截面近似呈六角形的凸起,這是胞狀晶和樹(shù)枝晶的典型特征。圖3d為氣孔的微觀形貌,鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的氣體由于對(duì)液體金屬造成擠壓,形成了近似橢圓形的凹坑,其內(nèi)壁比較光滑、平緩、圓潤(rùn),無(wú)撕裂棱。圖3e為凹坑位置的背散射電子像,較明亮的部分是基體,該區(qū)域Fe含量較高,右上側(cè)較暗灰的部分是凹坑的位置,凹坑內(nèi)O含量較高,這可能是形成氣孔時(shí)候溫度較高,氣孔內(nèi)壁被氧化形成氧化皮的緣故。圖3f為圖3e中微觀形貌的化學(xué)元素能譜圖,只觀察Fe、Mn、O、Mo、Si等元素,沒(méi)有其他雜質(zhì)元素[3]。3 分析與討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]掃描電鏡在鋼鐵產(chǎn)品缺陷分析中的應(yīng)用[J]. 閆文凱,李朝陽(yáng),陳娟. 中國(guó)金屬通報(bào). 2018(02)
[2]400型電動(dòng)機(jī)機(jī)殼消失模鑄造缺陷分析與防止[J]. 郝文源,劉善江,傅駿,褚昌悅. 熱加工工藝. 2017(23)
[3]高速雙螺桿擠出機(jī)螺桿軸斷裂失效分析[J]. 馬小明,周陽(yáng). 機(jī)械工程材料. 2017(03)
本文編號(hào):3533427
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