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4  鑒定物(活塞桿尾部)化學成分、熱處理工藝及金相組織分析

4.1  化學成分分析

    依據(jù)GB/T223標準對鑒定物制樣做化學成分分析，各元素含量(%)見表1。

    分析結果表明，鑒定物材質為45鋼，符合圖紙設計要求。

表1  鑒定物化學成分表

4.2  硬度檢測

    依據(jù)GB/231.1-2000標準，用三用光學硬度計對鑒定物按規(guī)定做3點硬度檢測，其硬度分別為：191HB、190 HB、192 HB。

    檢測結果表明，鑒定物硬度檢測值偏低，未達到45鋼調質后的硬度，不能滿足設計圖紙規(guī)定的217~255 HB的要求，使材料強度降低。

4.3  金相分析

    （1）鑒定物斷面宏觀分析

    鑒定物斷裂成兩部分，斷裂而位于活塞桿桿尾槽根尖角處，是桿尾而積最小的部位。斷裂而一側凸出，一側凹進。用肉眼觀察，大部分斷口表而呈粗粒狀、有光澤、灰色，具有過載脆性斷口的特征，該區(qū)域為疲勞瞬斷區(qū)。斷口周邊約4 mm寬的區(qū)域呈細粒狀、灰黑色、無光澤、且呈臺階狀，有人字形放射狀花紋。這是因為在常溫下由于過載幅度的突然變化或材料局部機械性質的變化導致斷紋擴展速率變化，而使斷口的痕跡或放射狀條痕方向改變，在宏觀斷口上留下裂紋擴展的痕跡?？梢哉f在其發(fā)生脆性斷裂前已形成周邊約4mm的裂紋?；钊麠U桿尾槽根尖角處正是疲勞源區(qū)所在。斷口無明顯塑性變形，為典型的疲勞脆性斷口。

    （2）金相組織的微觀分析

    對鑒定物取樣做金相試塊，使用MEF-1型金相顯微鏡進行觀測，結果為：

    縱斷面非金屬夾雜物：A粗，2級；C粗，1.5級；

晶粒度等級：1.5級。

    金相組織：珠光體+鐵素體。鐵素體成網(wǎng)狀和針狀分布，構成魏氏組織，魏氏組織等級為2.5級。鐵素體晶粒粗大，為過熱組織。

金相組織分析結果表明：鑒定物是45鋼原材料金相組織，非調質組織，且晶粒粗大，呈過熱的魏氏組織分布，造成材料機械性能惡化，即塑性差、沖擊韌性降低。鑒定物非金屬夾雜物級別偏高，影響金屬機體的連續(xù)性，降低了材料的強度。