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    4.8级beplay手机版头部断裂失效分析

    1. 概述 委托方提供两组断裂beplay手机版残件及若干完好beplay手机版,据委托方描述,失效beplay手机版在进行楔负载试验时出现掉头,要求分析原因。该批beplay手机版规格为M16,性能等级4.8级,材料牌号为Q195,表面电镀黄锌。图1所示为送检失效beplay手机版断面宏观形貌,可见断口平整,表面金属本色,未见明显塑性变形痕迹。值得注意的是,beplay手机版断裂位置不是位于头下圆角处,而是位于六角头内部。

    断裂beplay手机版宏观形貌

    图1 断裂beplay手机版宏观形貌

    2. 楔负载实验
    随机抽取送检的两件完好beplay手机版进行楔负载试验(楔垫角度6度),1#样品断裂位置位于未旋合的螺纹部位,断裂载荷为83.0kN,试验后样品如图2所示 。

    好样品楔负载试验后宏观形貌

    图2 1#完好样品楔负载试验后宏观形貌

    2#样品断裂 载荷为29.0kN,断裂位置位于头部六角面内,试验后样品如图3所示。根据“GB/T3098.1-2010”规定:规格为M16,性能等级4.8级的粗牙beplay手机版最小拉力载荷为65.9 kN,断裂不允许发生在头部。1#样品符合标准规定,2#样品不符合标准规定。

    完好样品楔负载试验后宏观形貌

    图3 2#完好样品楔负载试验后宏观形貌


    图4所示为2 #试样断裂头部的断面宏观形貌,箭头所指位置为断裂源区。

    4.8级beplay手机版断裂源区


    图4 2#试样断面宏观形貌

    3. 金相分析

    将2件样品断裂头部沿纵轴线剖开,经磨制、抛光、腐蚀后观察头部流线形貌,如图5、图6所示。由图5可见,1#试样(楔负载合格)虽然流线分布欠对称,但流线尚且连续,较顺畅,未出现明显异常。由图6可见,2#样品(楔负载不合格)断裂源为箭头所指的流线转弯位置(与断面形貌吻合),该试样头部流线紊乱、不顺畅,同时左右两侧流线明显不对称。

    beplay手机版头部断裂-金相分析图


    图5 1#样品头部流线 图6 2#样品头部流线

    在另外几件送检的完好beplay手机版中任取4件进行头部流线beplay官网体育下载安卓,结果如图7~10所示:图7所示样品头部流线左右对称,但局部有紊乱和不连续(箭头所指处);图8所示样品头部流线紊乱,并在流线转折处断裂(箭头所指处);图9所示样品头部流线连续、顺畅,但两侧对称度欠佳;图10所示样品头部流线左右不对称,左边紊乱明显,箭头所指为流线转折处出现中断。

    beplay手机版头部断裂样品分析

    图7 完好样品头部流线 10X 图8 完好样品头部流线 10X

    完好beplay手机版头部流线

    图9 完好样品头部流线 10X 图10 完好样品头部流线 10X

    图11所示为断裂beplay手机版杆部横截面低倍组织,可见组织均匀,未发现偏析、缩松等缺陷。

    断裂beplay手机版杆部横截面低倍组织

    图11 试样横截面低倍组织

    图12所示为断裂beplay手机版芯部金相组织,为铁素体加少量珠光体。组织未现异常。


    图12 试样芯部金相组织
    图13所示断裂beplay手机版头部纵向剖面非金属夹杂物评定,根据“GB-T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准”可评定为D类(球状氧化物夹杂,细系)1级,A类(硫化物夹杂,细系)2级。
    图13 试样非金属夹杂物评定

    4. beplay手机版材质分析

    采用直读光谱法对断裂beplay手机版进行化学成分分析,结果如表2所示,根据“GB/T 700-2006”对Q195钢化学成分的规定,样品除C量略高于标准值外,其余各元素含量均在标准范围内。

    表2 断裂beplay手机版化学成分

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    化学元素 C Si Mn P S

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    标准值 ≤0.12 ≤0.30 ≤0.50 ≤0.035 ≤0.040

    测量值 0.13 0.095 0.333 0.034 0.019

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    5.综合分析

    对送检楔负载试验不合格beplay手机版进行beplay官网体育下载安卓分析后发现,不合格试验断裂均起源于六角头内部,经流线检查发现,该批beplay手机版头部流线存在较大比例异常(随机抽查六例,其中四例异常),表现为流线左右不对称、流线紊乱,并在流线转折处出现中断,中断位置基本与断裂面所示的断裂源区吻合。

    6. 结论

    一、送检beplay手机版楔负载不合格原因为头部流线存在紊乱、不对称、中断缺陷;

    二、beplay手机版材质硫化物夹杂2级,碳含量偏高。

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