5A06 零件裂纹分析
段博 徐艳芳 陈伟 袁国崇
四川航天长征装备制造有限公司
引言:
某 5A06 零件在经原材料锻造、退火和机加后发现裂纹,对开裂原因进行分析。
1、宏观检查
对 5A06 零件裂纹部位取样进行检查,裂纹宏观形貌如图 1,可见裂纹具有一定长度,中部较宽,向两端扩展。
2、视频显微镜检查
用视频显微镜对裂纹部位放大观察,形貌如图 2~ 图 5,可见,裂纹中部较宽,向两端扩展,裂纹路径上局部存在疏松缺陷(图4、图5)。
图1 零件裂纹部位试样宏观形貌

图3 裂纹局部形貌2 100×

图2 裂纹局部形貌1 100×

图5 裂纹局部形貌4 800×

用扫描电镜对裂纹部位进行检查,形貌如图6\~ 图9,裂纹低倍形貌如图6。沿裂纹处打开,对断口进行观察,可见:原始裂纹断面区域存在氧化层,无明显的断口微观形貌特征(图7);原始断面附近的新断面存在数处疏松缺陷(图8)。
另在远离缺陷部位敲制新断口,形貌如图 9,表现为韧窝 + 撕裂棱形貌,是典型的韧性断裂特征。
图6 裂纹低倍形貌 60×

图 4 裂纹局部形貌 3 300× 3、扫描电镜及能谱分析

图 7 断面局部形貌 200×

图8 断面疏松缺陷形貌 1000×

图9 新制断口形貌 500×

用 X 射线能谱仪对原始断口进行能谱分析,可见原始裂纹断面区域 O 含量高达 40% 以上,属于高温氧化现象,详见如下能谱分析报告。

由 SEM 形貌和能谱分析结果可见,零件裂纹附近的材料内部存在局部疏松缺陷,断面的原始裂纹部位存在严重氧化现象。
结合零件工艺流程分析,零件内部存在的原材料局部疏松缺陷,在锻造过程中受应力作用扩展成裂纹,并发生高温氧化现象。
4、结论
5A06 零件原材料局部存在疏松缺陷,在锻造应力作用下扩展成裂纹。