摘要
某公司螺母緊固件發(fā)生卡死斷裂,對該螺母進行了宏觀分析、硬度試驗、掃描電鏡(SEM)、螺紋間距測試、化學分析等。
結果表明:由于螺母安裝不良絲牙錯位,導致絲牙發(fā)生相互刮傷;絲牙表面形態(tài)易被破壞;最終部分絲牙表面金屬刮傷掉落,絲牙變形,發(fā)生卡死失效。
螺母緊固件是被廣泛使用的緊固件之一,它具有較強的通用性,互換性。然而,由于螺紋緊固件品種繁多,使用環(huán)境及產品要求相差甚遠,所受載荷復雜,導致緊固件失效。所以實際選擇過程中應當慎重。
收到某樣品為螺母緊固件,螺母擰上去之后卡死,樣品照片見圖1所示。同時客戶分別將國產螺母、進口螺母以及失效螺母委托我司對該樣品進行對比分析。該材料牌號為45#鋼。
圖一
微診斷™微譜失效分析平臺技術專家將失效螺母和螺栓縱截面剖開,表面拋光,肉眼可見螺栓與螺母已卡死,見圖2所示。
采用體式顯微鏡對樣品截面位置進行放大觀察,檢測結果見圖3~圖6所示。
由圖3~圖6可知:螺栓和螺母絲牙表面均出現(xiàn)劃傷,絲牙外形不完整,破壞較嚴重。部分金屬劃傷掉落,卡在螺栓絲牙部(如圖5黃色虛線框所圈)。其中圖7~圖8為國產螺母、進口螺母間距測試示意圖。
隨后,技術專家分別對失效螺母、國產螺母、進口螺母取樣,并對樣品進行螺紋間距檢測,檢測結果見表1所示。
依據(jù)國標GB/T 4340.1-2009《金屬維氏硬度試驗第 1 部分:試驗方法》,分別對失效螺母、國產新螺母、進口螺母取樣,并對樣品絲牙表面進行維氏硬度測試,檢測結果見表2所示。
采用掃描電鏡對生銹卡死螺栓和螺母絲牙表面進行形貌觀察和EDS成分分析,檢測結果見圖9~圖12所示。
SEM檢測結果表明:生銹卡死螺母絲牙表面均可見梨溝狀擦傷痕跡和微裂紋、氧化生銹痕跡及顯微孔洞。微裂紋主要由于絲牙表面金屬刮傷、擠壓形成。
技術專家們采用直讀光譜儀,按照檢測標準GB/T4336-2016(含標準第一號修改單)分別對失效螺母、國產新螺母、進口螺母三者進行化學成分分析,檢測結果見表3所示。
宏觀觀察結果發(fā)現(xiàn)失效螺栓和螺母絲牙表面均出現(xiàn)劃傷,絲牙外形不完整,破壞較嚴重。部分金屬劃傷掉落,卡在螺栓絲牙部。經過SEM觀察發(fā)現(xiàn),失效螺母絲牙表面可見梨溝狀擦傷痕跡、微裂紋及顯微孔洞。
微譜已積累多年的失效分析技術經驗,并通過微觀成分分析、材料表征、性能測試、缺陷定位、可靠性驗證等手段,建立了為材料、電子元器件及模組、PCB/PCBA、系統(tǒng)及總成等領域提供綜合解決方案的微診斷™微譜失效分析平臺。同時建立了完善的譜圖數(shù)據(jù)庫,可為產品在研發(fā)生產、儲存運輸、終端使用過程中發(fā)生的失效提供專業(yè)性解決方案,如有相關需求,歡迎詳詢!
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