2  檢查分析 

如圖3、圖4所示，檢查圖中1#、2#失效滑板，都出現(xiàn)以螺孔位置為拐點(diǎn)的宏觀面彎曲變形，失效滑板斷裂位置、斷裂路徑、斷口顏色大致相同。如圖5所示，檢查未拆卸的3#滑板，也具有大致相同的斷裂特征。因此，確定三只國產(chǎn)滑板斷裂原因相同。

如圖6所示，將1#失效件斷裂的兩部分拼合，發(fā)現(xiàn)螺栓不是垂直于滑板平面，而是沿滑板中心線傾斜。檢查其他強(qiáng)度試驗(yàn)件，都有同樣現(xiàn)象。

如圖7所示，滑板斷口顏色為深灰色，無光澤，斷面不平。

如圖8所示，貼有“進(jìn)口未破壞”黃色標(biāo)簽的滑板是進(jìn)口件，已做過測試；另外1件是新的國產(chǎn)件。如表1所示，測量比較發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)件D1、D2圓沿周向溝痕較深，并且圓的直徑大于進(jìn)口件對應(yīng)圓直徑d1、d2；D1(d1)到D2(d2)圓臺階高度H，國產(chǎn)件更大；D1-D2＞d1-d2，即國產(chǎn)件圓間距也大于進(jìn)口件，鋼板厚度則小于進(jìn)口件。分析認(rèn)為，同種材料條件下，圓周溝痕越深，直徑越大，D1(d1)到D2(d2)圓臺階越高，圓間距越寬，變形越大，應(yīng)力也越大，沿圓周開裂的可能性越大。因此，國產(chǎn)件滑板在螺栓孔周邊變形應(yīng)力大于進(jìn)口件，國產(chǎn)件模具及壓力加工工藝有改善的空間。

如圖9所示，斷口附近的螺紋根部凹陷變形，加工紋間距增寬，壁厚減薄。

圖10、圖11中標(biāo)示出裂紋源所在的微觀和宏觀位置。如圖10所示，白色線條圈起的區(qū)域就是裂紋源區(qū)，存在較多微孔，是拉應(yīng)力條件下微孔聚合斷裂特征。圖中，有兩處裂紋擴(kuò)展方向，分別用箭頭A和B標(biāo)示。裂紋擴(kuò)展區(qū)A顏色深灰色，裂紋先擴(kuò)展，擴(kuò)展速度較慢；裂紋擴(kuò)展區(qū)B顏色偏淺，擴(kuò)展時(shí)間晚，擴(kuò)展的速度快。箭頭B起始處出現(xiàn)與箭頭線垂直的臺階，正是兩次裂紋擴(kuò)展相交線的結(jié)果。

如圖12是對裂紋源區(qū)檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋源區(qū)顏色較深，存在較多微孔，屬于微孔聚合型斷裂。在裂紋源區(qū)同樣觀察到大量白點(diǎn)聚集，在白點(diǎn)聚集的區(qū)域，斷裂速度快。分析，白點(diǎn)聚集是氫脆的基本特征。因此，確認(rèn)微孔聚合與氫脆并存是本次開裂的基本特征。

如圖13所示，裂紋沿螺紋根部附近周向擴(kuò)展，裂紋擴(kuò)展路徑鋸齒形，開裂面參差不平，具有沿晶走向特征。在圖14中，也能觀察到裂紋周向擴(kuò)展的痕跡。黑色區(qū)域是延性斷裂特征，白色區(qū)域白點(diǎn)聚集，斷口平直，脆性增大。

 

 

 

 

圖21為進(jìn)口件螺紋根部附近邊緣組織，其中方形框內(nèi)的顯微裂紋，起源于切割面，是制樣過程中形成的。圖22、圖23為螺紋根部附近心部金相組織。邊緣和心部均為：F+少量P+細(xì)小彌散析出的合金相。鐵素體基體中分布細(xì)小彌散的合金相，不但能提高基體的強(qiáng)度，而且有助于提高材料的延伸率。進(jìn)口滑板的金相組織檢查結(jié)果表明，該材料為一種具有高強(qiáng)度、高塑性的高強(qiáng)鋼。

 

 

將新品國產(chǎn)件和進(jìn)口件2#，沿與滑板縱向垂直的直徑方向，剖開螺栓孔，對比檢查剖面硬度，測量結(jié)果如表2所示。國產(chǎn)件的硬度接近進(jìn)口件的2倍，依據(jù)GB/T 1172換算成洛氏硬度為45.5HRC，高于圖紙（GTQ-YL190503）要求的38～42HRC。鋼的硬度越高，氫脆的危險(xiǎn)性越大。

 

表2： 滑板硬度檢查結(jié)果（HV0.3）

 

圖24. 裂紋源區(qū)	圖25. 片狀裂紋結(jié)構(gòu)
圖26. 氫脆形貌特征

元素	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu
高級優(yōu)質(zhì)鋼技術(shù)要求	0.37～0.44	0.17～0.37	0.50～0.80	≤0.025	≤0.025	0.80～1.10	≤0.30	≤0.25
實(shí)測結(jié)果	0.4312	0.2033	0.6109	0.0127	0.0152	0.9726	0.0223	0.0306