鄧薇薇

摘要：對(duì)某型號(hào)連桿鍛件毛坯加工后滲透探傷檢查，發(fā)現(xiàn)連桿蓋油槽處有缺陷。通過熒光磁粉探傷和金相分析方法對(duì)其原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，在機(jī)加工溝槽的過程中，加工不當(dāng)是造成此裂紋形成的主要原因。

關(guān)鍵詞：連桿鍛件毛坯;油槽處缺陷;加工不當(dāng);連桿裂紋

中圖分類號(hào)：TG316

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.021

某公司為其用戶生產(chǎn)的某型號(hào)連桿鍛件毛坯，經(jīng)用戶加工后滲透探傷檢查發(fā)現(xiàn)連桿蓋的油槽處有缺陷，懷疑是鍛件毛坯出現(xiàn)問題，于是將有問題的兩件產(chǎn)品退回，對(duì)這兩件產(chǎn)品逐一進(jìn)行了檢查、解剖和分析，其中本文主要以2號(hào)產(chǎn)品為例進(jìn)行了分析。

1 退回產(chǎn)品的基本情況

連桿上蓋及下端如圖1所示。產(chǎn)品情況如表1所示。

2 熒光磁粉探傷

我們對(duì)產(chǎn)品首先進(jìn)行了熒光磁粉探傷，發(fā)現(xiàn)在連桿下端的溝槽側(cè)壁處存在多處缺陷，缺陷沿溝槽方向分布，位置如圖2所示，其他部位及上蓋未發(fā)現(xiàn)缺陷。

3 金相檢測

用熒光磁粉探傷確定缺陷位置后，在缺陷處分別取一個(gè)低倍及高倍試樣，同時(shí)在溝槽其他位置及上蓋分別取樣作對(duì)比試驗(yàn)，以確定缺陷沿溝槽周向分布情況及在未加工溝槽處是否存在缺陷。

3.1 取樣位置及試驗(yàn)項(xiàng)目

連桿上蓋及下端取樣位置如圖3所示。

3.2 低倍檢查

連桿蓋下端溝槽缺陷位置處取一個(gè)低倍試樣，用熱酸腐蝕后觀察其表面情況，發(fā)現(xiàn)在溝槽的兩側(cè)出現(xiàn)對(duì)稱的月牙形斑痕，與基體的顏色不同，溝槽右側(cè)斑痕區(qū)域還可見裂紋一條，如圖4所示。

處于同一個(gè)連桿頭部鍛件的上蓋，與連桿下端是一個(gè)鍛件整體，只是在后續(xù)加工中被剖開，但未加工溝槽。取其橫截面同樣用熱酸腐蝕后，對(duì)比觀察其表面，并未發(fā)現(xiàn)任何異常，如圖5所示。

3.3 高倍檢查

連桿蓋下端溝槽缺陷位置處取一個(gè)高倍試樣，用4%硝酸酒精腐蝕后在顯微鏡下看到整個(gè)色斑區(qū)域，如圖6所示。

取連桿下端沿溝槽周向不同位置的橫截面分別取兩個(gè)試樣做高倍對(duì)比試驗(yàn)，具體取樣位置如圖7所示，經(jīng)4%硝酸酒精腐蝕后發(fā)現(xiàn)，在溝槽處均出現(xiàn)對(duì)稱的月牙形斑痕，說明該異常色斑組織是沿溝槽周向分布的。

4 分析

經(jīng)熒光磁粉探傷發(fā)現(xiàn)，在連桿下端的溝槽側(cè)壁處存在缺陷，沿溝槽方向分布。經(jīng)熒光磁粉探傷后確定缺陷位置，在缺陷處沿橫截面剖開，剖面兩側(cè)分別做高倍和低倍檢查。

對(duì)低倍試樣檢測面觀察發(fā)現(xiàn)，在溝槽的兩側(cè)出現(xiàn)對(duì)稱的月牙形斑痕，與大部分基體顏色不同，色斑沿溝槽周向延伸分布，同時(shí)肉眼可見在月牙形斑痕區(qū)域存在裂紋。而在與溝槽下端所處同一鍛件的上蓋的低倍對(duì)比試樣中，則未見任何異常情況出現(xiàn)，說明該缺陷是由于加工溝槽時(shí)產(chǎn)生的，而不是由鍛件毛坯產(chǎn)生的。

高倍試樣經(jīng)4%硝酸酒精腐蝕后在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)月牙形斑痕區(qū)域具有與基體組織不同的組織結(jié)構(gòu)。其中，基體組織為鍛件調(diào)質(zhì)處理后正常的心部組織，月牙形區(qū)域中心組織為重結(jié)晶組織，中間的深色區(qū)域?yàn)樽曰鼗疬^渡組織，說明在溝槽的機(jī)加過程中，溝槽表面曾經(jīng)重新被加熱到相變溫度以上，組織發(fā)生了轉(zhuǎn)變，成為與心部組織不同的組織，由于表面和心部存在溫差，在中間過渡區(qū)域發(fā)生了自回火的現(xiàn)象，在冷卻的過程中，體積收縮不均勻而產(chǎn)生了熱應(yīng)力，中間過渡區(qū)域由于應(yīng)力集中，超過了金屬的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生了裂紋，裂紋周圍無氧化脫碳的現(xiàn)象。沿溝槽周向在距離裂紋的位置不同的地方取兩個(gè)試樣做高倍對(duì)比試驗(yàn)，在溝槽處也出現(xiàn)對(duì)稱的月牙形斑痕，說明裂紋是沿著溝槽周向分布的。

5 結(jié)論

經(jīng)過以上分析得出，在機(jī)加工溝槽的過程中，由于加工不當(dāng)，產(chǎn)生了高溫，使加工位置處的金屬發(fā)生了組織轉(zhuǎn)變，而在自回火過渡區(qū)域內(nèi)，由于熱應(yīng)力的作用，超過了金屬的強(qiáng)度極限，致使金屬發(fā)生了開裂，因此加工不當(dāng)是造成裂紋的主要原因。

6 預(yù)防措施

為防止加工部位溫度過高，可選擇合適的刀具角度及適當(dāng)?shù)那邢饔昧?可通過增加冷卻液等方法，改善加工部位散熱條件。

參考文獻(xiàn)：

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