东莞市华鸿塑料机械厂

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双合金注塑机和挤出机用螺杆断裂原因剖析(二)

3．金相分析

在断裂面附近及其它部位用电火花线切割法取样并按制样规范制备金相试样进行金相分析，其金相组织见图3、4、5、6.

3.1 原材料存在带状偏析和夹杂物

检验分析的样品存在带状偏析,见图3和图4。


 图中暗带处是碳和合金元素富集区，测得的硬度为255HV0.05。而亮带处则是碳和合金元素相对贫乏的区域，测得的硬度为220
HV0.05。夹杂物见图4。由以上检验可见，该被检验样品组织中夹杂物与带状偏析共存。螺杆用38CrMoAl制造,因该材料富含Al,而Al含量达到一定数值时容易导致材料出现偏析现象和脱碳敏感。如果原材料带状偏析严重，常规热处理后其带状组织难以改善，而且热处理时带状组织会导致产生附加应力，从而增大淬火变形开裂倾向。本检验螺杆的带状偏析尚不严重。

3.2 渗氮层组织和基体组织

 表面渗单层的组织为渗氮索氏体
脉状氮化物。扩散层中脉状氮化物为2-3级，见图5。参考GB11354-89标准评定，属合格。整个渗氮层组织过度较为平滑，与表层硬度分布曲线相对应。基体组织为回火索氏体。图6显示，基体组织中原淬火态的马氏体位向关系已经完全消失。可见，调质回火所选的工艺温度较高，导致螺杆硬度偏低。实测样品块的基体硬度≤23HRC也证实了这一点。



 

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