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六角头螺栓坯表面缺陷分析

1. 概述
委托方提供规格为M16×190的有缺陷六角头螺栓坯1件,发现表面有从头部延伸至末端的纵向条痕缺陷,委托方要求对该缺陷进行分析鉴定。螺栓性能等级8.8级,经拉丝、冷镦成型。图1所示为送检螺栓宏观形貌。

图1 送检螺栓全貌

图1 送检螺栓全貌

图2 送检螺栓缺陷低倍照片


图2 送检螺栓缺陷低倍照片

2.金相检测
在螺栓表面缺陷最明显的两处位置截取金相试样,观察缺陷横截面,图3白线所画区域为取样位置。

图3 送检螺栓取样位置

图3 送检螺栓取样位置

图4、图5分别所示为螺栓坯两处缺陷的横截面金相组织(缺陷位于下部边缘)。经测量,大径缺陷深度约为31μm,宽度约为63μm;小径缺陷深度约为33μm ,宽度为约70μm 。

图4 大径缺陷金相组织

图4 小径缺陷金相组织

图4 小径缺陷金相组织

由上述分析可知,该缺陷沿螺栓坯表面由头部笔直延伸至尾部,横截面图片显示该缺陷开口较快,深度浅、底部圆钝,未发生沿晶或穿晶扩展,不符合裂纹缺陷特征,应为原材料的条痕缺陷。根据“GB/T5779.1-2000紧固件表面缺陷 螺栓、螺钉和螺柱 一般要求”中3.2节关于条痕缺陷的规定:深度≤0.03d(d为螺纹公称直径)的条痕为允许的表面缺陷,经测量该螺栓坯的表面条痕深度约为为0.033mm,远小于规定深度,属于允许缺陷。

3. 综合分析

缺陷产生原因及分析:
1、原材料固有缺陷,在产品拉拔过程中,缺陷被拉长,沿着拉拔方向分布于螺栓坯表面;
2、磨具表面存有毛刺或硬物夹杂未刮除,在拉拔时,毛刺嵌入材料表面引起划痕,随拉拔方面分布于螺栓坯表面。

4. 结论
送检螺栓坯表面的缺陷属于条痕缺陷,深度约为0.033mm≤0.03d(0.48mm),远小于标准规定的此类缺陷的极限深度,属于允许缺陷。

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