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电镀不当引起的失效分析

嘉峪检测网        2022-01-25 22:21

     电镀不当引起的失效             

 

      钢零件电镀时可能遇到的最严重的问题之一是吸氢。氢能形成白点或引起一般性脆化。酸洗或能使用中(来源于含氢的液体或某些腐蚀产物)也可能产生氢。

 

      电镀时可能发生的另外一个问题是引弧,引弧不仅发生在焊接时,而且也可能发生在清洗、磁粉检验和要求与电接触的的试验中。下面的例子中示出产生引弧导致4140钢(注:4140钢为美标牌号对应国标牌号为42CrMo4)。

 

实例:4140钢镀镉护圈在硬点出引弧造成的脆性断裂:

 

      图中所示的护圈用来在定载荷下把零散配件固定在适当的位置上。护圈由4140钢管制成,热处理到HRC36~40,然后镀镉。检查几个使用不到30天就破裂了的护圈以确定其失效原因。

 

电镀不当引起的失效分析

电镀不当引起的失效分析

电镀不当引起的失效分析

 

分析研究   

 

       对靠近一个断口的横截面进行金相检验后发现,显微组织为回火马氏体,而且夹杂物的含量较低,从形貌上来看,是脆性断裂,没有剪切唇。

 

      从图中的A-A剖面图和图b中所示,护圈外表面有一个小坑或烧伤点,这个小坑护圈外缘断口上表现为半圆形缺陷,缺陷硬度测试后,结果为HRC58~60,缺陷附近的基体金属硬度为HRC36~40,放大倍数更高可以明显地看出缺陷内部的小裂纹或裂缝。

 

       对两个未破裂的护圈进行观察后发现在形貌上有与使用中断裂的那些护圈相似的缺陷。为了进一步证实,将两个护圈弄断,每个断口都有类似于断裂护圈上的类似小硬点,然而,内径上的剪切唇表面,护圈本身是塑性材料。

 

       护圈其余部分在硬度、侵蚀特性和表面形貌上的差异表明,小硬点是镀镉时引弧造成的未回火马氏体。挂架上护圈和夹子之间的接触处产生的电弧或护圈之间产生的电弧都能引起局部过热使其超过733℃的临界温度。护圈进入镀槽时或在镀槽中都能产生引弧现象,零件由盐槽淬火时在引弧的地方会发生向硬而脆的马氏体转变。

 

结论  

 

    护圈因表面引弧或烧伤产生脆性断裂。在引弧的地方形成小而硬的未回火的脆性马氏体区域。当护圈受力时就容易在此发生断裂。

 

     还应该指出,某些硬的电镀层(尤其是硬的电镀铬层)时常含有微裂纹。这些微裂纹对要求韧性好的零件特别不利。如果为了防腐而要求电镀的话,最好是用锌或镉这类软金属。

 

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来源:机械装备缺陷与失效分析