弹簧片使用的是X10CrNil8-8-1.4310奥氏体不 锈钢,这种德国牌号的不锈钢由于优异的耐腐蚀性 能及力学性能被广泛运用于弹簧片的制作。为检测材料成分的影响,截取部分失效试样,采用化学法进 行了主要元素的成分测验,结果表明:失效试样的材料成分与标准牌号1.4310为的不锈 钢成分一致,符合要求。
材料号:1.4310
上海淞钢实业:牌号:X10CrNil8
标准:DIN 17400
1.4310淞钢不锈钢化学成分:
碳 C:0.08~0.14
硅 Si:≤1.50
锰 Mn:≤2.00
磷 P:≤0.045
硫 S:≤0.030
铬 Cr:16.00~18.00
钼 Mo:≤0.80
镍 Ni:6.50~9.00
组织及显微硬度检验
为了分析弹簧片中是否出现了成分偏析及其他组 织缺陷,分别对失效产品和未失效产品的受力关键 部位进行剖切,镶嵌后用饱和苦味酸钠溶液进行组 织观察,随后进行硬度测试。组织及显微硬度分别
如图2及图3所示。
由图2可看出,1#正常试样的组织较为均匀,白 色部分为奥氏体组织,深色部分则为冷变形后形成 的马氏体组织气对比1#试样,2#失效试样的马氏体 组织较少,主要为奥氏体组织。另外,在2#试样的奥 氏体晶界处出现由于应力作用而产生的晶间裂纹。
由图3可以发现,硬度试验结果与组织检查结 果较为一致,2#失效试样的显微硬度值要明显低于
1#正常试样的硬度值。以上组织及显微硬度情况表明,
2#试样在自身强度较低的情况下,容易发生塑性变形,这是导致簧片失去弹力的直接原因。
两弹簧片断裂均为脆性断裂。材料显微组织中 的碳化物及析出物是弹簧断裂的重要影响因素。这 些大部分是由于不合理的热处理制度造成的。同时 汽封弹簧片处在高温、高频率震动的工况下,高温氧 化和疲劳也是促进其断裂的重要因素。
建议加强材料入厂时的全面检验,以防止由于因 为材质不合格以及原始缺陷造成的部件失效。加强运 行期间对部件的监督检验,掌握部件运行时组织、性 能的变化情况,防止其在正常工作突然发生断裂。
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