失效夾板材料為20CrMnTi，經(jīng)碳氮共滲直接淬火，表面鍍鉻，在使用過程中發(fā)生夾板開裂失效。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

夾板外表面有縱向裂紋，在縱向截面上有垂直表面的徑向裂紋，如圖1、圖2所示。沿裂紋處取樣，橫向磨削，顯微鏡下觀察，裂紋自表面開始，穿過鍍鉻層，向內(nèi)壁擴(kuò)展，如圖3所示。同時還觀察到在鍍鉻層內(nèi)有數(shù)條與主裂紋平行的裂紋。裂紋較直，兩側(cè)無脫碳，尾部較尖細(xì)，裂紋呈穿晶擴(kuò)展，從裂紋形態(tài)分析該裂紋屬疲勞裂紋。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

金相分析中可見，次表層顯微組織為含氮馬氏體和殘余奧氏體，最表層為鍍鉻層，厚度為30～35μm，心部顯微組織為低碳馬氏體，如圖4、圖5所示。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

由分析可推斷，夾板開裂主要是由于鍍鉻層過厚，造成錨板孔與夾板不匹配，在外表面局部區(qū)域形成點、線接觸，產(chǎn)生附加應(yīng)力，使較脆的鍍鉻層極易產(chǎn)生裂紋。然后以鍍鉻層內(nèi)的裂紋為源形成疲勞裂紋，向夾板基體材料擴(kuò)展而導(dǎo)致開裂失效。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

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圖1     實物                                                    圖2    實物VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

說明：圖1為開裂夾板外表面形貌，箭頭所示為縱向裂紋。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

圖2為夾板內(nèi)側(cè)裂紋形貌，數(shù)條裂紋由外壁向內(nèi)擴(kuò)展并局部已穿透內(nèi)壁。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

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圖3      0MI      200×                                 圖4        0MI      100×VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

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圖5    0MI     400×VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

說明：圖3為裂紋在拋光態(tài)下的形態(tài)。裂紋較直，由外壁向內(nèi)擴(kuò)展，在裂紋的旁邊有兩條微裂紋穿透鉻層，但未伸入基體材料。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

圖4為另一部位取樣，經(jīng)4%硝酸酒精溶液浸蝕后顯微組織和裂紋形貌。裂紋同樣由表面鍍鉻層向內(nèi)擴(kuò)展，裂紋平直、尾部較尖，裂紋形態(tài)為疲勞裂紋，鍍鉻層下的表層組織為含氮馬氏體和殘余奧氏體，心部為低碳馬氏體。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE

圖5為無裂紋區(qū)的表面至心部顯微組織形態(tài)，經(jīng)4%硝酸酒精溶液浸蝕。表面白色區(qū)為鍍鉻層，約30～35μm厚；次表層為含氮馬氏體(1級)；心部為低碳馬氏體，滲層組織與心部組織屬正常。VW0熱處理技術(shù)網(wǎng) — 熱處理行業(yè)的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術(shù)信息網(wǎng)站 熱處理技術(shù)網(wǎng) CHTE