a3a6a8a1a9a9aGH合金的供应状态薄板具有良好的热加工工艺塑性和良好的冲压性能。可以用用氩弧焊、点焊或缝焊等方法焊接,其焊接性能优良,氩弧焊裂纹倾向性小。焊接特点与GH合金接近。可与GH、GH和GH等合金组合进行焊接。合金中不析出有害相,组织稳定性较好,在高温下长期工作时,有产生沿晶界氧化倾向。
GH高温合金化学成分
热处理制度
冷轧板、丝材、管材、冷拉棒材、锻件:℃-℃,空冷或炉冷。
密度:8.3
GH热处理制度
A)热轧板材、冷轧薄板、冷轧带材,(~)℃/AC。其中:δ≤3mm,保温(8~12)min;δ3mrn~5mm,保温(12~16)min;
B))热轧和锻制棒材,(~)℃/AC或OQ;
C)冷拔管材,(~)℃/AC或WQ。
分析与讨论
宏观检查发现:直径为R2的纵向孔加工深度超出图纸设计要求4mm,从而导致纵孔边缘与直角交汇形成尖角,造成应力集中,在交变载荷的作用下形成裂纹源。
化学成分分析结果表明浮动盘用材质符合标准GB/T-《合金结构钢》40CrNiMoA钢的成分要求。
硬度测试结果表明浮动盘硬度高出技术要求值,造成这种原因可能是调质过程中热处理工艺不
当造成的,由于未提供此材料的具体热处理状态,故无法定论◎。在硬度偏高的情况下,后续机加工性能差,致使整个工件的表面加工十分粗糙,有明显的加工刀痕,没有达到技术要求的表面粗糙度R3.2。
显微分析显示浮动盘显微组织为回火索氏体+少量的铁素体,显微组织、晶粒度和夹杂物检验均未发现足以引起开裂的级别。断口形貌分析可知为疲劳断口,由疲劳源区、扩展区、瞬断区组成,疲劳源为孔边缘与直角交汇处的尖角。浮动盘连接着齿轮和飞轮,并与其一起回转传递运动。从现场了解到,在加工R2纵孔时,受加工能力和加工手段等因素的限制,由原来的铣削变为钻,使得无法有效控制孔深及孔内壁粗糙度。造成孔深超出设计要求,降低了材质的有效厚度,且在孔边缘及两侧直角交汇处出现尖角,容易形成应力集中。最终在周期载荷的作用下形成裂纹源,且不断扩展,从而引起零件开裂失效。
结论
该浮动盘失效是机加工未严格按设计要求执行,纵孔表面粗糙,孔深超出设计要求,孔边缘与两侧直角交汇处形成尖角,造成应力集中。加上材质热处理工艺不当,在周期载荷作用下最终疲劳开裂。