扭轉彈簧斷(duàn)裂原因分析
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責任編輯:東莞市海角社区APP五金製品有限公(gōng)司
發表時間:2019-01-19
斷裂原因
扭轉彈簧在電鍍鋅初期局部(bù)產生非正常(cháng)組織馬氏體,由於馬氏體存在組織應力,與在酸洗和電鍍鋅時彈簧基體中的氫造成的內應力相互作用,導致扭轉彈(dàn)簧出現裂紋並滯後斷裂。彈簧(huáng)鋼絲生產的扭轉彈簧在客戶裝配前發現少量(liàng)彈簧斷裂,斷口位置如箭頭所指。
扭轉彈簧(huáng)生產工藝:彈簧鋼絲→繞簧→低溫去應力退火→高溫除油→水洗→稀鹽酸洗(xǐ)→水洗(xǐ)→電鍍鋅(80min)→水洗→下料→去氫處理(200℃,4h)→上料→水洗→彩色鈍化→水洗→烘幹→下料→檢查。
通過對(duì)金相組織及顯微硬度分析可知,彈簧斷裂處和附近(jìn)裂紋處金相組織為馬氏體。由(yóu)於(yú)馬氏體組織應力較(jiào)大,易形成應力集中區域,而且馬氏體組織的氫脆敏感性比貝氏體和珠光體大,容易發生氫致沿晶斷裂。馬氏體的(de)形成應當是在電鍍(dù)鋅初期由於彈簧與電(diàn)極之間(jiān)產生(shēng)電弧,造成彈簧局部產生電灼傷(shāng),在電灼傷部位的瞬時高溫超過奧氏體化溫度,隨後在電鍍溶液中(zhōng)急冷,使扭轉彈簧產生非正(zhèng)常的馬氏體組織。此外,扭轉彈簧在酸洗和電鍍鋅過程中,不可避免地存在析氫滲氫過程,析出的氫(qīng)一部分以氫(qīng)分子形式逸出表麵,另一部分吸附於彈簧表麵,並向彈簧基體內(nèi)部擴(kuò)散。進入基體的氫原子在位錯、晶界、夾雜物(wù)等處逐漸積聚,相(xiàng)互結合產生氫分子,隨著氫分子濃度的(de)不斷增大,致使晶格(gé)扭曲,產生很大的內應力。由於彈簧(huáng)基體中存在較高濃度的氫和電鍍鋅過程中產生的馬氏體相互作用,造成扭轉彈簧出現裂紋並(bìng)導致滯後斷裂。裂紋和斷裂造成鍍層和基體之間出現鍍鋅層脫落(luò)。
生產工藝改(gǎi)進建議:
(1)扭轉彈簧酸洗時,防止(zhǐ)過腐蝕,酸洗液中添加(jiā)的緩蝕劑既要有較強(qiáng)的緩蝕作用,又要有較強的(de)抗氫滲透率。
(2)電(diàn)鍍鋅過程中,嚴格(gé)操作規程,防止出現(xiàn)馬氏體;在保證鍍層質量的前提下(xià),盡量縮短電鍍鋅的時間。
(3)電鍍鋅後,盡量縮短鍍後和去氫處理(lǐ)的時間間隔,采用有效(xiào)的除氫工藝。
(4)改(gǎi)進電極防護措施,避免產生電弧。