16.2 ASTM194六角螺母安裝開(kāi)裂

2H級(jí)六角螺母，規(guī)格為1/2″-13，材料為ASTM194，表面有藍(lán)色涂覆層。螺母在安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂失效，取開(kāi)裂螺母兩件進(jìn)行開(kāi)裂原因分析。

16.2.1 試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果

故障螺母的裂紋已裂透螺母六方面，故障件宏觀形貌，見(jiàn)圖16-6。

對(duì)兩件故障螺母從開(kāi)裂面打開(kāi)，螺母斷口（開(kāi)裂面）上有均勻完好的藍(lán)色涂覆層，見(jiàn)圖16-7。

圖16-6 故障件宏觀形貌 圖16-7 開(kāi)裂面宏觀形貌

對(duì)故障螺母材料進(jìn)行化學(xué)成分分析、硬度檢測(cè)、金相組織與脫碳檢查：

化學(xué)成分分析結(jié)果符合ASTM 194 2H材料成分要求。

硬度檢測(cè)結(jié)果：檢測(cè)值32.0～31.5HRC，31.0～31.5符合標(biāo)準(zhǔn)要求（24-35HRC）要求。

兩件螺母的組織均為回火索氏體組織，見(jiàn)圖16-8。

兩件螺母沿著開(kāi)裂方向外表面有輕微脫碳，見(jiàn)圖16-9。

16.2.2. 分析與討論

該螺母材料、硬度、金相組織等都滿(mǎn)足技術(shù)要求，裂紋面沿著開(kāi)裂方向的靠近外表面位置處有輕微脫碳。

對(duì)兩件故障件螺母從開(kāi)裂面打開(kāi)，螺母開(kāi)裂面上有均勻完好的藍(lán)色涂覆層，表明開(kāi)裂面形成于涂覆工藝之前。

該螺母表面處理（涂覆工藝）之前，可能產(chǎn)生裂紋的的主要原因有3種情況，原材料裂紋、成型裂紋、熱處理裂紋。

該螺母開(kāi)裂面表面有輕微脫碳，說(shuō)明裂紋在熱處理之前就已存在，熱處理過(guò)程中裂紋表面產(chǎn)生輕微脫碳，可排除熱處理的原因。

該螺母由冷鐓封閉成型，這種冷鐓成型方式不可能在螺母六方面產(chǎn)生裂紋。螺母裂紋只能是原材料帶來(lái)的裂紋。

螺母原材料帶來(lái)的裂紋在冷鐓成型被撐開(kāi)，熱處理過(guò)程中產(chǎn)生脫碳，淬火是進(jìn)一步擴(kuò)大，表面處理時(shí)涂覆藍(lán)色涂料進(jìn)入裂紋，使螺母開(kāi)裂面上被藍(lán)色涂覆層均勻覆蓋。

該螺母裂紋為原材料裂紋，在成型和熱處理淬火時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大使螺母六方面裂透，表面處理時(shí)涂覆層進(jìn)入裂紋面，使裂紋面被藍(lán)色涂覆層均勻覆蓋。

16.2.3 結(jié)論與啟示

（1）該螺母存在原材料裂紋，裂紋在成型和熱處理淬火時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大而裂透螺母六方面，表面處理時(shí)涂覆層進(jìn)入裂紋面，使裂紋面被藍(lán)色涂覆層均勻覆蓋。

（2）螺母投產(chǎn)前對(duì)原材料進(jìn)行檢查，不合格的原材料不投產(chǎn)。