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雙合金注塑機(jī)和擠出機(jī)用螺桿斷裂原因剖析(二)

3．金相分析

在斷裂面附近及其它部位用電火花線切割法取樣并按制樣規(guī)范制備金相試樣進(jìn)行金相分析，其金相組織見(jiàn)圖3、4、5、6.

3.1 原材料存在帶狀偏析和夾雜物

檢驗(yàn)分析的樣品存在帶狀偏析,見(jiàn)圖3和圖4。


 圖中暗帶處是碳和合金元素富集區(qū)，測(cè)得的硬度為255HV0.05。而亮帶處則是碳和合金元素相對(duì)貧乏的區(qū)域，測(cè)得的硬度為220
HV0.05。夾雜物見(jiàn)圖4。由以上檢驗(yàn)可見(jiàn)，該被檢驗(yàn)樣品組織中夾雜物與帶狀偏析共存。螺桿用38CrMoAl制造,因該材料富含Al,而Al含量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)容易導(dǎo)致材料出現(xiàn)偏析現(xiàn)象和脫碳敏感。如果原材料帶狀偏析嚴(yán)重，常規(guī)熱處理后其帶狀組織難以改善，而且熱處理時(shí)帶狀組織會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生附加應(yīng)力，從而增大淬火變形開(kāi)裂傾向。本檢驗(yàn)螺桿的帶狀偏析尚不嚴(yán)重。

3.2 滲氮層組織和基體組織

 表面滲單層的組織為滲氮索氏體
脈狀氮化物。擴(kuò)散層中脈狀氮化物為2-3級(jí)，見(jiàn)圖5。參考GB11354-89標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，屬合格。整個(gè)滲氮層組織過(guò)度較為平滑，與表層硬度分布曲線相對(duì)應(yīng)。基體組織為回火索氏體。圖6顯示，基體組織中原淬火態(tài)的馬氏體位向關(guān)系已經(jīng)完全消失。可見(jiàn)，調(diào)質(zhì)回火所選的工藝溫度較高，導(dǎo)致螺桿硬度偏低。實(shí)測(cè)樣品塊的基體硬度≤23HRC也證實(shí)了這一點(diǎn)。



 

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