如果螺栓斷裂后,長期暴露在具有腐蝕性環(huán)境中,勢必造成斷口嚴重生銹。而斷口分析作為失效分析的關(guān)鍵步驟,其上記錄了很多重要信息,比如斷口形貌特征(沿晶、解理、韌窩、疲勞等)、源區(qū)缺陷(鍛造折疊、非金屬夾雜物、脫碳等)。那么,斷口表面嚴重生銹,還能否做斷口分析或失效分析呢,答案是肯定的。
要想從生銹斷口上獲取重要信息,必須想辦法有效去除斷口上的氧化腐蝕產(chǎn)物,針對碳鋼和合金鋼螺栓斷口,其表面的銹蝕產(chǎn)物一般為Fe2O3,可采用一定濃度的鹽酸水溶液,借助超聲波清洗儀進行除銹,在除銹過程中要做到恰到好處,不能過腐蝕,導致基體受到腐蝕而徹底破壞原有斷口特征。下圖為42CrMo螺栓生銹斷口處理后的效果,經(jīng)過處理后的斷口經(jīng)SEM觀察,可見斷口為沿晶特征,初步判斷為沿晶脆性斷裂,進一步通過金相組織、測氫、硬度試驗、沖擊模擬斷口等方法來判斷,是否為氫脆、回火脆、過熱過燒等導致的沿晶斷裂。
以上試驗結(jié)果證明,斷口嚴重生銹的螺栓也能做斷口分析。
圖1 斷裂螺栓外觀形貌
圖2 嚴重生銹的斷口形貌特征
圖3 鹽酸水溶液超聲波清洗后斷口宏、微觀形貌