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钢板表面异物危害背景分析

汽车外覆盖件钢板表面缺陷及改进

鲍文华

（上海大众汽车有限公司）

摘要汽车外覆盖件钢板的表面质量影响着汽车外观的质量，本文通过对外覆盖件钢板常见的表面缺陷的类型，产生原因分析，提出对这些缺陷进行改进的措施。关键词：外覆盖件钢板表面缺陷

1、前言

现代汽车特别是高档和豪华轿车质量要求中，要求车身表面光亮，美观以及具有良好的上漆性能。而影响车身外观质量的环节因素很多，归类后可大致分钢板表面质量问题、用户涂装工艺及它们之间的匹配性等三类，本文就针对如何控制汽车外覆盖件钢板表面质量来保证车身外观质量进行探讨。

用于汽车外覆盖件的钢板要求表面无疵，具有良好的形貌和光洁程度，一般轿车均采用05级别（德国标准）的冷轧板。目前许多中高档轿车如上海大众的PASSAT B5，POLO，一汽大众的AUDI，BORA等均采用B(best)级别的电镀锌预磷化钢板。而这些级别要求钢板表面无任何缺陷，并具有不影响优质涂漆的外观。要求在整个生产过程中，钢带接触成队轧辊，辊道，切边剪，横切等，而不允许有任何划伤、压印，斑迹。而实际上，钢带表面缺陷的产生贯穿于冶炼、连铸到热轧、冷轧、退火、平整、镀锌、预磷化及包装的全部过程。

2、汽车外覆盖件钢板表面常见缺陷分析

汽车外覆盖件钢板的表面状态以及清洁度影响着车身的涂装性能。汽车外覆盖件钢板表面常见的缺陷有表面不清洁，有压印、压痕、划伤、表面振动纹和斑迹等。 2.1 表面不清洁

外覆盖件钢板表面的清洁度是指外覆盖件钢板表面受污染的程度，外覆盖件钢板表面的残流物会降低外覆盖件钢板的耐腐蚀性同时会给表面磷化带来影响，进而影响车身漆膜的附着力。现象：外覆盖件钢板表面不清洁，在冲压成形后零件表面用手触摸，会感觉到不同程度的

凸点，用釉石打磨后，在凸点处会出现有手感的小亮点和无手感的大亮点缺陷。产生原因：

---- 外覆盖件钢板生产过程中，环境的清洁与否严重影响了钢板表面的清洁度。

---- 在外覆盖件钢板生产过程中，轧辊与带钢在高温、高压的轧制变形前滑区，形成滑动摩擦，产生大量铁粉微粒，这些铁粉微粒存在磨粒磨损，又增加表面吸附面积，吸附更多的轧制油及其它碳氢化合物，存留在带钢表面。 ---- 外覆盖件钢板防锈油不洁造成钢板表面不洁。预防及改进措施：

---- 采用封闭式生产线生产，若无条件，增加防尘措施。 ---- 增加钢板生产线轧辊的清洗频次，确保轧辊的清洁度。

---- 适当增加轧机入口及出口的润滑液的流量，并在出口处设置气刷来防止铁粉的滞留。 ---- 严格控制防锈油的进货质量。

---- 增加清洗工序来清除带钢的表面残留物。

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2.2 机械损伤：

2.2.1 压痕

现象：平行于轧制方向连续的条纹，部分会有所凸起且对称于钢卷轴。

产生原因：当生产一定宽度的钢带时，其两边缘对于导电辊和卷板辊的磨损会比较大，这

样就会在辊的表面形成一条凹槽。当生产相对较宽的钢带时，就会在钢带上形成打磨之后可以发现的条纹。另外，轧辊上面的凹槽也有可能是由于精炼设备发生故障造成的。预防及改进措施：调整生产计划，先做宽板再做窄板，同时定期进行设备检修。 2.2.2 辊印

现象：周期性地出现在钢板上的压印，其形状，大小基本相同。其周期（L）与辊子直径(D)

的关系为：L=μπD μ为延伸系数。

产生原因：主要是由于辊面受损或有异物黏结所致。

预防及改进措施：定期进行设备检修，保证板面及轧辊的清洁度及适当的辊面硬度。 2.2.3条状印痕

现象：在钢卷宽度方向的条状印痕.

产生原因：是由于剧烈的运动或者储存不当引起卷与卷之间的接触而造成的。预防及改进措施：在运输及储存时将钢卷加以固定，避免卷与卷之间的相互碰撞。 2.2.4擦伤

现象：冷轧板表面上或镀锌表面上的呈“蝌蚪状”或“猫抓状”的短小条形，通常成排出现。

产生原因：在电解液清洗辊上存在钢质微粒杂质，当辊子同冷轧带发生相对滑动时便产生了擦伤。

预防及改进措施：被动辊轴承经常加油，同时让传动辊与带速同步，避免辊子与钢带产生相对滑动。 2.2.5卷轴印

现象：在卷心附近的钢带上有平行于轴心方向有一条印痕，随着离开卷心越远，印痕越不明显。

产生原因：有两种可能的原因：

---- 在卷心的开始处是钢带的起点，这样会形成一个台阶。当后面的钢带绕在上面时就会形成这样的印痕，而且随着钢卷圈数的增加，钢带头所形成的台阶就会越来越不明显，最终印痕会消失。

---- 卷板机的卷轴为了适应不同的卷心直径，是由几部分组成的。如果这几部分的配合出现误差，就会出现高低的状况，这样当钢带绕在上面时就会造成印痕，而这种印痕在第一层上最明显，而之后的几层只有在打磨之后才会发现。预防及改进措施：控制轧制张力。 2.3斑迹： 2.3.1油滴

现象：点状缺陷，直径0.5到2mm,在缺陷部位的镀层厚度相对较小。

产生原因：电流辊轴的润滑油滴入电解液中，分解成小液滴。如果这些小液滴附着在钢板表

面，则会影响到镀锌层。

预防及改进措施：控制润滑油的流量。 2.3.2锌层变色

现象：表面颜色不一，存在色差。

产生原因：由于局部电流强度升高，造成锌层厚度不均。导电不良可能是由于轧辊施加的压

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力太小所致。

预防及改进措施：适当增加轧辊的压力。 2.3.3褐色色差

现象：镀锌涂油钢板上大面积褐色色差，并且沿着长度方向呈连续分布。

产生原因：由于镀锌之后钢板表面上酸洗不充分造成的，这同空气湿度和镀锌表面的氧化状

况有关。

预防及改进措施：控制酸洗温度、浓度及机组速度。 2.3.4乳化液斑迹

现象：细小、形状不规则而轮廓清晰的深色斑点局部集中地分布在钢板表面上。

产生原因：轧后板面带铁粉微粒吸附大量浓缩油，包住铁粉微粒形成油膜，其中水分形成水

蒸气同铁粉微粒发生化学反应，形成氧化铁后产生空隙，使水蒸气直接与铁板产生氧化反应，板面氧化部位成疏松氧化铁层，当油蒸发时，即进入氧化铁层内形成乳化液斑迹。预防及改进措施：控制乳化液含油量及出口吹扫。

2.4 表面振动纹

现象：外覆盖钢板用釉石打磨表面或在冲压后使用釉石打磨表面，在垂直于轧制方向存在条纹。

产生原因：平整时轧辊振动造成。

预防及改进措施：控制轧辊的压力及机组速度。

3、汽车外覆盖件钢板的表面形貌分析

3.1 表面粗糙度Ra值及Pc值的影响

外覆盖件钢板的表面粗糙度Ra值及Pc值对冲压成形和油漆的映像清晰度（鲜映性DOI））有着重要的影响。在冲压成形时，表面粗糙度Ra值越高，其表面储油量越大，成形性越好；在油漆时，表面粗糙度Ra值越小，Pc值越大，油漆的映像清晰度越好。为此表面粗糙度Ra值及Pc值的选定要兼顾成形和油漆工艺要求。

外覆盖件钢板表面形貌与轧辊的毛化方式有着密切的关系。目前轧辊毛化方式有以下几种：喷丸毛化，电火花毛化（放电毛化）和激光毛化三种。喷丸毛化及电火花毛化轧制的钢板表面起伏大，激光毛化轧制的钢板表面是有规律地交错排列的凹坑，其峰值（即Pc值）较高。从图1可以看出：

图1 不同表面形貌钢板DOI与Ra值的关系

表面粗糙度Ra值相同的情况下，激光毛化板的映像清晰度DOI较其它毛化板高。

表面粗糙度Ra在0.7----1.3μm时，激光毛化板的映像清晰度DOI可以达到光面板的水平。根据经验外覆盖件钢板的轧辊毛化最好采用激光毛化，且表面粗糙度Ra一般在0.7-----1 .5μm，

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Pc值大于60 时，激光毛化的外覆盖件钢板既具有良好的冲压性能又有较强的漆膜附着力，其映像清晰度DOI值也较高。

3.2汽车外覆盖件钢板预磷化膜质量的影响

用于外覆盖件的电镀锌板在加工成形的过程中及易发生机械划伤，或者锌粉，锌粒受外力脱落并黏附在模具表面，在其后的冲压件上形成凹坑，麻点等缺陷。为此在钢厂生产电镀锌钢板的机组上增设磷化功能，在镀锌层表面覆盖一层耐磨，润滑的磷化膜。通过磷化膜和拉延油的协同作用，大大改善冲压时金属板材的表面润滑状态及耐磨损性能。

预磷化膜的重量、结晶形状、结晶尺寸及均匀性影响着汽车外覆盖件电镀锌预磷化板的涂装质量。磷化膜结晶较大，其电阻抗就比较小，当电阻抗差别较大时，电泳膜厚比正常厚，这样电泳漆膜的平滑性就较差。而且粗大的磷化膜在成形过程中受模具的冲击较大，易变形、受伤，造成局部变薄，电阻抗更低，产生局部电泳漆增厚较大，易形成表面粗糙或形成条影。而磷化膜重对电泳后的粗糙度的影响可以从图2中反映出来。从图中可以看出：电泳后的Ra值随膜重的增加呈递减趋势。

图2磷化膜重量与电泳后涂层粗糙度的关系

为了得到高质量的外覆盖件预磷化电镀锌钢板，通常采用锌、锰、镍三元改性伪转化型磷化处理工艺，因为其磷化膜结晶均匀致密，粒径尺寸2－5微米，膜重在1.5-2.0g/m2，这样，既能提高改善外覆盖件预磷化电镀锌钢板的成形性能，又能与汽车的阴极电泳涂装工艺相匹配。

4、结束语

通过对汽车外覆盖件钢板表面缺陷产生原因及预防措施等问题的分析，表明高品质汽车外覆盖件钢板的生产是一个系统工程，不仅要采用高质量的设备，还要有标准化的生产和科学的管理。

齿轮断裂原因分析

齿轮轴断齿原因分析概况描述：生产上的齿轮轴在使用两个星期后，突然发生断齿，给生产造成了很大的损失。为了弄清楚产生断裂的原因， 1、化学成份分析 C Si Mn S P Cr Mo Al 大0.39 0.31 0.52 0.002 0.06 1.5 0.17 0.85 小0.15 0.25 0.55 0.016 0.013 0.75 0.15 从成份上看，大有材料为38CrMoAl，小的材料为20CrMnMo 2、宏观形貌大：断口处晶粒粗大稍发亮，为脆性断裂。小：断口处晶粒细小，瓷性灰色断口，为韧性断裂。（如图示）

3、金相组织分析（1）大的金相组织 100X 40X 0.30m m

200X 齿轮表面的渗氮层厚：0.30mm，渗层组织不均匀，渗层硬度801HV1，表面有数条垂直于表面的微裂纹，裂纹周围组织无脱碳，裂纹长度稍长于渗层。 200X 断裂处的显微组织形貌 200X 中心组织：回火索氏体加屈氏体加条状及半网状铁素体。

(2)小的金相组织 200X 40X 渗层深1.5mm 齿轮渗碳层厚1.5mm，有效硬化层厚0.8mm，表面有数条细小的裂纹沿晶向里延伸，渗层硬度637HV1。 200X 表面渗碳和过渡区组织，表面为高碳马氏体和细小的颗粒状碳化物，

往里为马氏体组织。500X 中心组织：低碳板条马氏体组织。 4、原因分析（1）大的材料为氮化钢，小的材料为渗碳钢，符合材料的牌号。（2）从金相组织上分析大的心部组织为回火索氏体加屈氏体加条状、半网状的铁素体，为非正常的调质组织，这是因为淬火时，由于加热温度太低或保温时间太短，使铁素体未能完全溶解，经过淬火、回火后，仍存在于基体中。调质后出现这种组织，属于不良的显微组织。齿轮表面有数条微小的细裂纹，这些裂纹的产生是氮化时，由于氮在铁素体中的扩散速度较大，氮化后铁素体中的氮浓度较高，易形成须状氮化物从而从使氮化层脆性较大。因此渗层组织不均匀（？），致使在使用过程中齿根部受到拉应力的作用而导致脆性断裂。小的渗碳淬火后心部组织为粗大（？）的板条马氏体组织，综合性能比较好，（为热处理过程中温度失控？），渗碳后表面的碳含量很高，在淬火过程中由于应力过大（是有可能）产生裂纹或微裂纹。出现在粗针马氏体针叶上，与马氏体的惯析面成一定的角度，且相互平行。这种淬火后出现的小裂纹在没有及时回火的情况下，就没法弥补，使疲劳强度和使用寿命降低。表面的这些微小的细裂纹的缺陷的存在致使齿轮在使用的过程中受到拉应力的作用而导致断裂。 5、结论大：预处理组织不合格导致后序的氮化处理过程中组织应力的作用而产生的裂纹是崩齿的主要原因。

植入患者体内的钢板断裂,医院的赔偿责任

植入患者体内的钢板断裂，医院的赔偿责任案例：陈某于2011年12月28日因摔伤致左上臂肿痛、畸形就诊于A 医院处，诊断其为左肱骨中下段粉碎性骨折，全身多发性外伤，行切复内固定术+人工骨折植入术。病例显示：A医院为陈某左侧肱骨干骨折使用的金属接骨板为无锡市某医疗器械有限公司生产，规格为8孔。陈某于2012年1月14日出院，复查X线片示左肱骨骨折术后，对位对线良好。病例记载“术后两月之间复查显示内固定位置良好，后一直未予复查”。2013年6月12日陈某因“左侧肱骨骨干骨折术后内固定断裂”就诊于安徽省立医院，2013年6月13日X线片提示左肱骨中段陈旧性骨折，内固定10孔钢板在位，钢板断裂，左肱骨骨干骨折术后骨不连。2013年6月28日，陈某出院，共计花费医疗费31083.05元。 2014年5月22日，安徽某司法鉴定所作出医学鉴定意见：患者陈某左肱骨骨折内固定钢板断裂，与A医院医疗行为有关，为患者陈某使用内固定钢板无合格证，使用医疗器械存在缺陷，A医院医疗行为违法相关规定，存在医疗过错；2015年1月28日，经某司法鉴定中心重新鉴定，作出医学鉴定意见：难以排除A医院在为陈某的诊疗过程中，采用内固定不确切，未进行有效的内固定，履行注意义务不充分，未尽到与其医疗水平相应的诊疗义务，其诊疗行为存在过错。该诊疗过程行为与陈某左侧肱骨干骨折术后骨不连，内固定断裂的损

害后果之间存在因果关系，参与度建议在56%—70%之间为宜；A医院的病例记载与实际情况不符，存在过错。2015年6月10日，经鉴定：被鉴定人陈某因摔伤致左肱骨中段骨折，现遗有左肩、左肘关节活动受限，造成左上肢功能丧失程度达百分之十以上，属X（十）级伤残。律师分析： A医院在治疗过程中，不但要保证自身诊疗行为没有过错，还要证明其提供的医疗器械不存在质量缺陷。而是否属于缺陷产品，不仅取决于产品是否符号国家标准、行业标准等强制性规定，还要看是否存在潜在的不合格危险。本案中，A医院提供的钢板在植入陈某体内发生断裂，使用期限远未达到A医院医院在出院遗嘱上载明的时间，且A医院提供的钢板合格证标明的是八孔而植入陈某体内的钢板是十孔，两者不符，A医院显然存在过错。作为植入患者体内的钢板，其质量要求远要高于其他产品的质量安全要求。 A医院未提供因陈某自己过错而造成钢板断裂的相关证据，应视为其提供的钢板质量存在质量缺陷，依法应承担相应的赔偿责任。医学鉴定意见书认定：A医院诊疗过错行为与陈某左侧肱骨干骨折术后骨不连，内固定断裂的损害后果之间存在因果关系，参与度建议在56%—70%之间为宜。根据鉴定意见及本案查明的事实，法院可以酌定医疗过错行为与陈某损害后果之参与度。并计算陈某因医疗损害的各项损失，根据确定的医疗过错行为与陈某损害后果之参与度，判定

齿轮断裂原因分析

概况描述：生产上的齿轮轴在使用两个星期后，突然发生断齿，给生产造成了很大的损失。为了弄清楚产生断裂的原因， 1、化学成份分析从成份上看，大有材料为38 Cr Mo Al ，小的材料为20 Cr MnMo 2、宏观形貌大：断口处晶粒粗大稍发亮，为脆性断裂。小：断口处晶粒细小，瓷性灰色断口，为韧性断裂。（如图示） 3、金相组织分析（1）大的金相组织 100X 40X 200X 齿轮表面的渗氮层厚：0.30mm ，渗层硬度801HV 1，表面有数条垂直于表面的微裂纹，裂纹周围组织无脱碳，裂纹长度稍长于渗层。 200X 断裂处的显微组织形貌

200X 中心组织：回火索氏体加屈氏体加条状及半网状铁素体。 (2)小的金相组织 200X 40X 齿轮渗碳层厚1.5 mm，有效硬化层厚0.8 mm，表面有数条细小的裂纹沿晶向里延伸，渗层硬度637HV1。 200X 表面渗碳和过渡区组织，表面为高碳马氏体和细小的颗粒状碳化物，往里为马氏体组织。500X 中心组织：低碳板条马氏体组织。 4、原因分析（1）大的材料为氮化钢，小的材料为渗碳钢，符合材料的牌号。（2）从金相组织上分析大的心部组织为回火索氏体加屈氏体加条状、半网状的铁素体，为非正常的调质组织，这是因为淬火时，由于加热温度太低或保温时间太短，使铁素体未能完全溶解，经过淬火、回火后，仍存在于基体中。调质后出现这种组织，属于不良的显微组织。齿轮表面有数条微小的细裂纹，这些裂纹的产生是氮化时，由于氮在铁素体中的扩散速度较大，氮化后铁素体中的氮浓度较高，易形成须状氮化物从而从使氮化层脆性较大。因此渗层组织不均匀（？），致使在使用过程中齿根部受到拉应力的作用而导致脆性断裂。

石油钻采设备用阀杆断裂失效分析_刘国永

櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡测试与分析櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡收稿日期：2014-07-17 基金项目：本项目研究得到上海市科学技术委员会的资助，资助课题编号为12DZ2291700。作者简介：刘国永（1985-），男，河北人，助理工程师，主要从事失效分析及金属材料理化检测工作。联系电话：021-********?744，E-mail ：lgy040005@163．com 石油钻采设备用阀杆断裂失效分析刘国永 1，2 （1．上海市机械制造工艺研究所有限公司，上海 200070；2．上海金属材料改性技术研究中心，上海200070）摘要：石油钻采设备中的1Cr13阀杆在使用过程中出现卡死、断裂现象。对阀杆的断口及螺纹卡死区域进行了宏观、微观及化学成分分析。结果表明，阀杆的化学成分基本符合要求，阀杆断裂与其强度不高及局部严重腐蚀有关。关键词：阀杆；断裂；腐蚀中图分类号：TG115．2文献标识码：A 文章编号：1008-1690（2014）05-0077-04 Analysis on Fracture of Valve Stem of Oil Drilling Equipment LIU Guoyong （1．Shanghai Institute of Machine Building Technology Co．，Ltd．，Shanghai 200070，China ；2．Shanghai Engineering Ｒesearch Center of Metal Materials Modification ，Shanghai 200070，China ） Abstract ：1Cr13steel valve stem of oil drilling equipment deadlocked and fractured in service．The fracture of valve stem and the deadlock zone of thread were subjected to macroscopic ，microscopic and chemical composition analysises．The results show that the chemical composition of valve stem come up to the standard on the whole ，and that the fracture of valve stem arises from its insufficient strength and being locally seriously corroed．Key words ：valve stem ；fracture ；corrosion 某厂生产的石油钻采系统用阀杆的闸阀装配情况如图1所示。阀杆最大外径约31．8mm ，总长为325mm ，材质为1Cr13。阀杆螺纹区域经表面氮碳共渗处理，要求厚度0．01 0．025mm ，表面硬度≥900HV 。该阀杆在使用过程中卡死，并在外力扭转下出现断裂。本文通过系统的理化检测分析了阀杆的断裂原因。 1宏观分析阀杆断裂位置如图1所示。可见断裂发生于阀杆氮碳共渗部位截面突变区域的根部，阀杆近断口区域表面基本呈黑色，并可见局部有黄褐色的锈蚀状斑点。阀杆近端部配有一直径约12．4mm 的销轴，为阀杆的安全销，销轴一方面与杆套起到连接作用，另一方面在阀杆卡死、过载时其会优先断裂，而断裂阀杆的销轴并未出现断裂现象。阀杆断口宏观形貌如图2所示，断口直径约24mm ，基本呈横向分布。断面近边缘环周内可见多个小块状塑变平滑区，呈棘轮状分布，拟为切应力下多源启动的切断所致；断面心部区域较粗糙，可见有扭转流变的条纹分布，断口中心沿扭转方向呈向上凸起状，拟为扭转断裂后期瞬间正应力作用所致。断口整体呈过载性扭转断裂特征，近边缘拟为起始区，心部为终断区。断口附近阀杆表面可见多处黄褐色锈蚀斑区分布，表明阀杆曾受腐蚀性介质影响。图1闸阀装配情况及阀杆断裂位置 Fig．1 The gate valve assembly and break point of the valve stem

弹簧失效的原因分析

弹簧失效的原因分析弹簧失效的原因分析一、佛山弹簧分解弹簧永久变形及其影响因素弹簧的永久变形是弹簧失效的主要原因之一弹簧的永久变形，会使弹簧的变形或负荷超出公差范围，而影响机器设备的正常工作。检查弹簧永久变形的方法 1.快速高温强压处理检查弹簧永久变形：是把弹簧压缩到一定高度或全部并紧，然后放在开水中或温箱保持10～60分钟，再拿出来卸载，检查其自由高度和给定工作高度下的工作载荷。 2.长时间的室温强压处理检查弹簧永久变形：是在室温下，将弹簧压缩或压并若干天，然后卸载，检查其自由高度和给定工作高度下的工作载荷。二、弹簧断裂及其影响因素弹簧的断裂破坏也是弹簧的主要失效形式之一弹簧断裂形式可分为；疲劳断裂，环境破坏（氢脆或应力腐蚀断裂）及过载断裂。弹簧的疲劳断裂：弹簧的疲劳断裂原因：属于设计错误，材料缺陷，制造不当及工作环境恶劣等因素。疲劳裂纹往往起源于弹簧的高应力区，如拉伸弹簧的钩环、压缩弹簧的内表面、压缩弹簧（两端面加工的压缩弹簧）的两端面。受力状态对疲劳寿命的影响（a）恒定载荷状态下工作的弹簧比恒定位移条件下工作的弹簧，其疲劳寿命短得多。（b）受单向载荷的弹簧比受双向载荷的弹簧的疲劳寿命要长得多。（c）载荷振幅较大的弹簧比载荷振幅较少的弹簧的疲劳寿命要短得多。腐蚀疲劳和摩擦疲劳腐蚀疲劳：在腐蚀条件下，弹簧材料的疲劳强度显著降低，弹簧的疲劳寿命也大大缩短。摩擦疲劳：由于摩擦磨损产生细微的裂纹而导致破坏的现象叫摩擦疲劳。弹簧过载断裂弹簧的外加载荷超过弹簧危险截面所有承受的极限应力时，弹簧将发生断裂，这种断裂称为过载断裂。过载断裂的形式 (a)强裂弯曲引起的断裂; (b)冲击载荷引起的断裂; (c)偏心载荷引起的断裂佛山弹簧后处理的缺陷原因及防止措施缺陷一：脱碳对弹簧性能影响：疲劳寿命低缺陷产生原因：1、空气炉加热淬火未保护气2、盐浴脱氧不彻底防止措施：1、空气炉加热淬火应通保护气或滴有机溶液保护：盐浴炉加热时，盐浴应脱氧，杂质BAO质量分数小于0.2％。2、加强对原材料表面质量检查缺陷二：淬火后硬度不足

钢板表面缺陷

钢丝断裂原因分析

一、夹杂物引起断裂线材中非金属夹杂物的存在，破坏了组织的连续性，起到了一个显微裂纹的作用。当受到外力作用时，在夹杂物的顶端首先产生附加的应力集中。尤其在原奥氏体晶粒交界处出现的大块状、条状或片状碳化物，这些异常碳化物在材料冷变形时，严重地阻塞了位错的移动，致使该处产生应力集中。当应力集中达到一定大小时便会使碳化物开裂，或在碳化物与基体交界处产生裂纹。当裂纹达到失稳状态尺寸，地瞬时产生断裂。非金属夹杂物的多少是衡量帘线钢质量高低的一个重要因素。在用SEM对断口进行分析的过程中，经常发现非金属夹杂物。在典型的杯锥状断口上有时候就能发现夹杂物，SEM表明大多为三氧化二铝夹杂或其它高熔点脆性夹杂物。其避免主要是通过精炼，使夹杂物变为塑性低熔点夹杂物。脆性夹杂物是引起钢丝断裂的重要原因之一，而夹杂物引起断裂分为以下几种形势： 1、夹杂物与钢基体之间界面脱开拉伸过程中，在夹杂物周围的局部加剧了应力集中；裂纹优先在与拉应力垂直的夹杂物与基体的界面产生并沿着夹杂物与钢基体界面扩展，致使夹杂物与基体界面脱开。 2、夹杂物本身开裂

由于脆性较矮杂物本身具有缺陷，在拉伸过程中，在缺陷处产生严重的应力集中，由于局部应力升高而导致夹杂物本身开裂。; 3、混合开裂钢中非金属夹杂物的形状、分布是没有规律的，因此夹杂物在钢中引起裂纹也是随机性的，取决于夹杂物的性质、尺寸、形状及分布，对于同类型的夹杂物，由于形状、分布和受力方向不同，往往产生断裂的情况也不尽相同，有时两种断裂方式同时存在，有时两种断裂方式交替进行。4、沿两种不同类型夹杂物的相界开裂钢中经常出现几种夹杂物相共生在一起的复合夹杂物，由于各类夹杂物之间的力学性能和物理性质不同，相界结合力较弱，在拉应力作用下容易从相界开裂。二、偏析引起的钢丝断裂在一定程度上，中心偏析对钢丝拉断的危害必脆性夹杂物。因为偏析在更大程度上影响了钢丝的延伸性，从而使塑性变形不能在存在偏析的地方产生。在钢丝最初的拉拔过程中偏析导致小的裂纹的出现，等进入了最终拉拔时就导致了人字形断口(chevroncracks) 在连铸过程中减少中心偏析的途径有以下几个： 1、中心偏析随着中包过热度的降低而降低，因此中包的钢液温度应该尽可能的低；

阀门泄露原因分析及处理方法大全

阀门常见问题及处理方法大全阀门泄露的处理方法在日常生活中，受到环境和各种因素的影响，阀门在使用过程中会出现泄漏的现象。一、阀体和阀盖的泄漏：原因： 1.铸铁件铸造质量不高，阀体和阀盖体上有砂眼、松散组织、夹渣等缺陷 2.天冷冻裂； 3.焊接不良，存在着夹渣、未焊接，应力裂纹等缺陷； 4.铸铁阀门被重物撞击后损坏。维护方法： 1.提高铸造质量，安装前严格按规定进行强度试验； 2.对气温在0°和0°以下的阀门，应进行保温或拌热，停止使用的阀门应排除积水 3.由焊接组成的阀体和阀盖的焊缝，应按有关焊接操作规程进行，焊后还应进行探伤和强度试验； 4.阀门上禁止推放重物，不允许用手锤撞击铸铁和非金属阀门，大口径阀门的安装应有支架。二、填料处的泄露（阀门的外漏，填料处占的比例为最大）原因： 1．填料选用不对，不耐介质的腐蚀，不耐阀门高压或真空、高温或低温的使用； 2．填料安装不对，存在着以小代大、螺旋盘绕接头不良、上紧下松等缺陷； 3．填料超过使用期，已老化，丧失弹性 4．阀杆精度不高，有弯曲、腐蚀、磨损等缺陷 5．填料圈数不足，压盖未压紧； 6．压盖、螺栓、和其他部件损坏，使压盖无法压紧； 7．操作不当，用力过猛等； 8．压盖歪斜，压盖与阀杆间空隙过小或过大，致使阀杆磨损，填料损坏。维护方法： 1．应按工况条件选用填料的材料和型式；

2．按有关规定正确的安装填料，盘根应逐圈安放压紧，接头应成30℃或45℃； 3．使用期过长、老化、损坏的填料应及时更换； 4．阀杆弯曲、磨损后应进矫直、修复，对损坏严重的应及时更换； 5．填料应按规定的圈数安装，压盖应对称均匀地把紧，压套应有5mm以上的预紧间隙；6．损坏的压盖、螺栓及其他部件，应及时修复或更换； 7．应遵守操作规程，除撞击式手轮外，以匀速正常力量操作； 8．应均匀对称拧紧压盖螺栓，压盖与阀杆间隙过小，应适当增大其间隙；压盖与阀杆间隙过大，应予更换。三、密封面的泄漏原因： 1、密封面研磨不平，不能形成密合线； 2、阀杆与关闭件的连接处顶心悬空、不正或磨损； 3、阀杆弯曲或装配不正，使关闭件歪斜或不逢中； 4、密封面材质量选用不当或没有按工况条件选用阀维护方法： 1、按工况条件正确选用颠垫片的材料和型式； 2、精心调节，平稳操作； 3、应均匀对称地拧螺栓，必要时应使用扭力扳手，预紧力应符合要求，不可过大或小。法兰和螺纹连接处应有一定的预紧间隙； 4、垫片装配应逢中对正，受力均匀，垫片不允许搭接和使用双垫片； 5、静密封面腐蚀、损坏加工、加工质量不高，应进行修理、研磨，进行着色检查，使静密封面符合有关要求； 6、安装垫片时应注意清洁，密封面应用煤油清，垫片不应落地。四、密封圈连结处的泄漏原因： 1、密封圈辗压不严

螺栓断裂原因分析

螺栓断裂原因分析螺栓的抗拉强度比想象中强得多，以一只M20×80的8.8级高强螺栓为例，它的重量只有0.2公斤，而它的最小拉力载荷是20吨，高达它自身重量的十万倍，一般情况下，我们只会用它紧固几十公斤的部件，只使用它最大能力的千分之一。即便是设备中其它力的作用，也不可能突破部件重量的千倍，因此螺栓的抗拉强度是足够的，不可能因为螺栓的强度不够而损坏。很多螺栓断裂的最终分析认为是超过螺栓的疲劳强度而损坏，但是螺栓在横向振松实验中只需一百次即可松动，而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次才会损坏。换句话说，螺栓在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了，我们只使用了螺栓能力的万分之一，所以说螺栓的损坏也不是因为螺栓疲劳强度。静态紧固用螺栓很少会自行松动，也很少出现断裂情况。但是在冲击，振动，变载荷情况下使用的螺栓就会出现松动和断裂的情况。所以我认为螺栓损坏的真正原因是松动。螺栓松动后，螺纹和连接件之间产生微小间隙，冲击和振动会产生巨大的动能mv^2，这种巨大的动能直接作用于螺栓，受轴向力作用的螺栓可能会被拉断。受径向力作用的螺栓可能会被剪断。因此设计时，对于关键的运动部位的连接紧固要注意防松设计。自锁螺母尼龙锁紧螺母以上为两种形式的锁紧螺母。对于弹簧垫片的放松效果，一直存在争议。弹簧垫圈的放松原理是在把弹簧垫圈压平后，弹簧垫圈会产生一个持续的弹力，使螺母和螺栓连接副持续保持一个摩擦力，产生阻力矩，从而防止螺母松动。同时弹簧垫圈开口处的尖角分别嵌入螺栓和被连接件的表面，从而防止螺栓相对于被连接件回转。

以M16螺栓连接为例，实验显示用约10N.m的螺栓预紧力矩就可以将16弹簧垫圈完全压平。弹簧垫圈只能提供10N.m的弹力，而10N.m的弹力对于280N.m的螺栓预紧力矩来说可以忽略，其次，这么小的力，不足以使弹簧垫圈切口处的尖角嵌入螺栓和被连接件表面。折卸后观察，螺栓和被连接件表面都没有明显的嵌痕。所以，弹簧垫圈对螺栓的防松作用可以忽略。另外，在螺栓与被连接件之间增加一个垫圈，如果垫圈质量有问题，相当于给螺栓连接又增加了一个安全隐患。

机器视觉与钢板表面缺陷的无损检测_吴平川

机器视觉与钢板表面缺陷的无损检测吴平川　路同浚　王　炎 (哈尔滨工业大学,哈尔滨　150001) 摘　要　通过分析几种具有代表性的机器视觉检测系统的结构、原理和性能,论述了钢板表面缺陷的在线机器视觉检测技术的特点及现状,探讨了目前研究中的关键技术、难点及其解决方法,指出机器视觉检测技术必将在今后钢板表面质量控制系统的研究中发挥重大作用。主题词　钢板　表面缺陷　机器视觉　图象处理　模式识别 MACHINE-VISION TEC HNOLOGY AND NONDESTRUCTIVE DETECTION OF THE SURFACE DEFECTS IN STRIP STEEL Wu Pingchuan　Lu Tongj un　Wang Yan (Ha p er bin I nstitute of T echno lo gy) Abstract　T he chara ct er istics and state-o f-t he-art s of on-line machine-v ision inspection o f str ip steel for sur face defects are presented by analyzing some ty pical systems including their st ructures,pr inciples and perfo rmances.T he key po ints in r esearch,pr oblems and solutio ns ar e discussed.It is pointed out that the techno log y must play an impo rt ant ro le in the development o f the surface qua lit y co nt ro l sy st em for str ip steel in the coming da ys. Keywords　Str ip steel　Sur face defects　M achine-visio n　Imag e pr ocessing　P atter n recog nition 机器视觉技术是指用计算机来实现人的视觉功能,也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别,主要包括图象的获取、处理、分析、输出和显示等方面的研究。机器视觉技术作为计算机科学的一个重要分支,在近30年中得到迅猛的发展,其应用领域遍及工业、农业和军事等。通过计算机技术向无损检测技术的交叉和渗透,机器视觉已成为无损检测技术中的一个颇具生命力的分支,并开拓出无损检测技术的崭新的应用领域。当前,工业视觉检测系统主要用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据以及产品的分类和选择。机器视觉技术应用于钢板表面缺陷的在线无损检测起源于80年代初。进入90年代后,基于线阵CCD器件的机器视觉技术无疑已成为钢板表面缺陷在线检测的主流技术,其应用研究工作方兴未艾。芬兰Rautar uukki New T echnolo gy公司[1]研制了Smartvis表面检测系统,应用机器学习方法自动设计了优化的决策树分类器结构。美国Cog nex公司于1996年先后研制成功了iS-2000自动检测系统[2]和iLearn自学习分类器软件系统[3],通过这两套系统的无缝连接,整体系统可提供80GOPS的运算性能,并有效地改善了传统自学习分类方法在算法执行速度、数据实时吞吐量、样本训练集规模及模式特征自动选择等方面的不足之处。德国Parsytec公司[4]于1997年为韩国浦项制铁公司研制了HT S-2冷轧带钢表面检测系统,该系统首次将基于人工神经网络(A NN)的分类器设计技术应用于带钢检测领域。英国Euro pean Electronic System公司(EES)[5]则将研究工作的重心确定为提高系统的实用性和可靠性,增强缺陷目标的检出能力和缺陷图象的显示质量,并完善系统对环境的有效控制能力,其热轧带钢表面检测系统已在欧美主要钢铁制造企业得到应用。 1　钢板表面缺陷机器视觉在线检测技术的特点及现状 1.1　特点如图1所示,目前已开发的钢板表面机器视觉检测系统的基本结构包括光源及图象传感器子系统、数字信号预处理子系统、缺陷自动分类子系统、 ? 13 ? 第22卷第1期2000年1月无损检测 NDT Vo l.22　N o.1 Ja n.　2000

重卡钢板弹簧断裂分析

重卡钢板弹簧断裂失效分析白培谦泮战侠慕松赵鹏英杜飞（陕西汽车集团有限责任公司质量管理部，陕西西安，710200）摘要：通过宏观检查、化学成分分析、硬度测试以及微观组织检查等结果分析，确定了重型卡车用钢板弹簧断裂原因。分析结果表明：因超载使钢板弹簧出现过度反弓，造成板簧卡中的螺栓与钢板弹簧动态接触，发生磨损腐蚀现象，在过大的交变应力下出现疲劳断裂。并提出了防止其发生断裂事故的预防措施。关键词：钢板弹簧；磨损腐蚀；交变应力；疲劳断裂 Fracture Failure Analysis of Heavy Truck Leaf Spring Bai Pei-qian, PAN Zhan-xia, Mu Song, Zhao Peng-ying, Du Fei, (1.Shaanxi Automobile Group Co., Ltd. Quality Management Department, Xi ’an 710200, China ) Abstract:The fracture cause of heavy truck leafspring is researched by macrography, chemical composition analysis, hardness test and microstructure test. The research shows that leaf spring excessive inverse arch-shaped for overload causes Frictional Contact between plate spring bolt and leaf spring and erosion corrosion and the leaf spring is broken for fatigue fracture Under alternating stress. In the paper the measures of preventing leaf spring fracture accident is put forward. Key words: leaf spring; erosion corrosion; alternating stress; fatigue fracture. 钢板弹簧是汽车悬架中重要的弹性元件，主要影响汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性，在车辆行驶过程中起到缓冲减振的作用。同批次某矿山用短途重载卡车行驶约六千公里后发生四起钢板弹簧断裂事故。断裂钢板弹簧材料为50CrV A ，其生产工艺为：下料→钻孔→卷耳→淬火→回火→喷丸→装配→预压→喷漆。为了查明钢板弹簧断裂原因，对断裂失效件进行检查分析。 1 检查与结果 1.1 宏观检查断裂发生在前钢板弹簧组第一片后侧板簧卡附近，见图1（a ）箭头所示位置，距吊耳孔中心约26cm 处，断口侧表面可见明显磨损腐蚀痕迹，见图1（b ）所示。在体视显微镜下观察钢板弹簧侧表面磨损腐蚀区域发现：断口侧表面磨损腐蚀区域呈现红褐色，仔细观察存在大量裂纹，且出现腐蚀坑，见图2。（a ） (b) 图1 断裂位置及外观 Fig.1 the fracture position and appearance 收稿日期：

气门断裂的原因

一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析１、排气阀的工作条件船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000°C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800°C，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600～700°C，排气阀工作温度分布如图1-1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时，阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。图1

２、附加因素的影响由于燃油价格不断上涨，航运市场竞争激烈，船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的，均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高，滞燃期长，而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中燃烧时，渣油中所含的排放物（燃料灰份）仅仅有一部分与排出的气体一起离开机器，而剩余部分仍然留在发动机内一些高温（497?797°C）的零件上。例如，排气阔和活塞顶，形成沉积，造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止，还没有经济上合理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素，连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。在柴油机运行中违反用车保养规定，低温启动柴油机，低温强迫加载，柴油机气缸燃烧温度急剧变化，在柴油机负载状态下，急剧变换手柄位，使柴油机气缸燃烧状态恶化，大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸，造成严重的后燃及不完个燃烧，严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染，甚至造成主机的起动困难，这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患，因此这些操纵、保养柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀故障的因素。二、排气阀常见故障分析１、排气阀烧损排气阀烧损是排气阀最常见故障。主要原因是排气阀密封不严，造成高温燃气泄漏，使该处严重过热，甚至熔穿金属材料。造成排气阀密封不良的原因主要有以下几点：⑴由于阀盘不同部位的形状、厚度不同，受热、散热条件不同，阀盘圆周上的温度分布不均匀，中心温度高于周边温度，造成气阀阀盘径向上的温度差，过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。⑵船用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种复杂热过程后在排气阀阀盘及阀座密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质，其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时，在闭阀时的撞击力下会发生裂纹，反复撞击后进而发展成剥落，从而形成高温燃气喷出通道使气阀烧损。⑶普通排气阀密封锥面在工作温度下硬度并不是很高，沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下，可使密封面出现凹坑，从而形成漏气。２、排气阀高温腐蚀目前在航运市场上普遍使用的劣质燃油中含有大量钒、钠和硫等元素。在燃烧过程中．硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等（这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和燃烧温度）。氧化物之间要发生反应，而且还要与滑油中的钙反应，形成低熔点的盐类，有硫酸钠，硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点一般为535°C 左右，同时具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C 以上时，足以使钒、钠化台物处于熔化状态，附着于零件表面。当排气阀在工作中时，由于排气原因（气阀温度可达650?800°C 以上），使它以液态形成沉积在阀盘及阀座以及阀杆与阀面的过渡表面上。这时即使是非常耐腐蚀的硬质合金钢也会受到腐蚀，腐蚀结果在密封锥面上形成麻点、凹坑．凹坑相连就可能造成漏气。由于上述腐蚀是高温条件下产生的，所以称之为“高温腐蚀”。在上述高温腐蚀的有害元素中以钒的危害性为最大。３、气阀密封锥面磨损过快在燃烧室内的爆发压力作用下阀座与阀盘都发生弹性变形，气阀落座撞击也会造成阀座及阀盘的弹性变形，这样会使阀盘锥面反复楔入时，密封锥面产生相对运动，造成密封锥面磨损。气阀间隙过大，阀盘与阀座刚度不足，气阀与阀座材料性能达不到要求或不匹配，重油中含有较多的钒、钠、硫等有害元素，高负荷运行或燃烧恶化，冷却不良，阀杆与导管间隙过大，气阀机构振动使气阀落座速度过大等，都能使磨损速率增大。４、阀盘与阀杆断裂在阀盘与阀杆的过渡圆角处和阀杆装设卡块的凹槽处，由于这些部位应力容易集中，当应力集中到一定程度，就会发生疲劳断裂破坏。造成断裂的原因有：阀杆与导管的间隙过大；阀盘与阀座的变形使局部受力过大；气阀间隙过大，敲击严重疲劳破坏；气阀机构的振动。阀杆装设卡块的凹槽处是气阀的最薄弱部位，若该处凹槽加工工艺不良或闭阀冲击力较重也会产生疲劳断裂。５、气阀卡死气阀卡死主要是因为气阀阀杆和导管之间间隙过小，当受热膨胀后二者间隙过盈发生卡死现象。另一方面，当阀杆发生弯曲变形时也会使阀杆卡死在导管中。６、气阀弹簧断裂

骨折手术钢板为什么会断裂

骨折手术钢板为什么会断裂骨折手术有时候需要用钢板来固定，对于骨折患者来说，考虑骨折手术钢板的安全性是必须的，有些朋友会发生钢板断裂的情况，那么骨折手术钢板为什么会断裂呢？接下来，本文就为大家介绍骨折手术钢板为什么会断裂的相关内容，想要了解这些知识的朋友可以接着往下看哦！骨折以后出现骨折移位，如果不稳定骨折断端，就有骨折再移位的趋势、需要固定维持断端位置。钢板、髓内钉等内固定物起连接、稳定骨折断端作用。目的是早期活动，预防肢体不动引发的各种并发症，如关节僵硬、废用骨质疏松、肌肉萎缩等。稳定骨折断端的方法很多，石膏、支具等外固定有固定不确实的缺点，也就是说骨折可能再移位。钢板的作用是连接骨折断端、稳定骨折断端、允许肢体在非

负重条件下运动，也就是说早期肢体运动时力的传导是靠钢板传递的；内固定物是刚体，再硬的刚体也有疲劳断裂的时候，就像小时候，家里没有钳子，想把钢丝折断的方法就是反复的折弯钢丝。既然钢板会断裂为什么还用钢板固定呢？原因是骨折经过固定以后会逐渐愈合、产生骨痂，肢体力的传导逐渐由早期的经内固定物传导、逐渐过渡到内固定物和骨痂共同传导、最后只通过骨骼传导，这时钢板就没有力传导的作用了。所以留在体内已经没有任何作用。骨折手术钢板需要取出来吗？这些内置物在置入体内以前均经过生物相容性的检测，也就是说，可以留在体内终生不取；如果取出内固定物，就需要手术，其实取出的过程和置入的过程一样，也是一次创伤。这样看来就没有必要经历这次损伤。为什么有些人一定要取出来呢？钢板有些固定的位置位于

皮下，刺激皮肤引起疼痛；接近神经干，刺激神经；有些人还有金属过敏。所以并不是所有人都有不舒适的感觉，而且有些不舒适与内植物无关，是和创伤有关，也就是说即使取出内植物，这种不舒适还是存在的。以上就是关于骨折手术钢板为什么会断裂的相关介绍，相信大家看了上面的介绍之后，对骨折手术钢板为什么会断裂这个问题已经找到答案了。其实当钢板断裂时，骨折处已经早就愈合了。因此，钢板断裂也没什么关系的。希望通过本文的介绍，对想要了解骨折手术钢板为什么会断裂的朋友有所帮助。

断裂分析报告

M10-45H 内六角紧定螺钉断裂分析据客户反映，由本公司供应的M10-45H 紧定螺钉，安装过程中发生故障。现状：M10-45H 内六角紧定螺钉，在密封锁紧螺母安装过程中发生断裂；安装过程：在部件上指定部位使用43~48N.m 扭矩旋入紧定螺钉（作为限位螺钉使用），然后，在紧定螺钉露出端使用43~48N.m 的终拧扭矩旋入密封锁紧螺母并拧紧，防止螺钉与基体之间的间隙造成介质渗漏。一，失效件检测分析： 1，断口形貌宏观观察：断面基本与轴线垂直，颜色灰色，颗粒细小均匀；放大10倍进行观测，未见目测可见原始裂纹。 2，机械性能检测： 3，金相检测分析：沿轴线使用线切割方式制样，检测了纵向剖面的金相组织。如下图图1和图2。图1 芯部金相x500 芯部金相组织：回火马氏体+回火屈氏体图2 螺纹金相x200 螺纹部位金相：无脱碳层或渗碳层 4，化学成分分析：合金钢SCM435: 0.35%C, 0.21%Si, 0.70%Mn, 0.013%P, 0.007%S, 1.04%Cr, 0.185%Mo 符合GB3098.3对45H 级螺钉的材质要求。失效件检测分析表明，该产品机械性能和使用材料完全符合GB3098.3标准要求二，断裂原因分析：对失效件的机械性能检测、金相组织检测、化学成分检测结果表明，产品完全符合标准规范。对照标准GB/T 3098.3-2000，在标准条文内第一章，标准范围，对该产品的描述，第一段有明确：本标准规定了由碳钢或合金钢制造的、在环境温度为10-35℃条件下进行试验时，螺纹公称直径为1.6- 24m m 的紧定螺钉及类似的不受拉应力的紧固件机械性能。如下截图：

钢锭_坯_在轧制过程中出现翘皮及断裂等常见缺陷的原因分析和防止途径

甘肃冶金 2001年3月第1期钢锭(坯)在轧制过程中出现翘皮及断裂等常见缺陷的原因分析和防止途径贾　静 (兰州钢铁公司　甘肃省　兰州市　730020) 摘　要　分析了钢锭(坯)轧制过程中出现翘皮、裂纹、断裂等常见缺陷的原因,并且提出了解决问题的途径。关键词　分析解决　缺陷　途径 1　前言钢锭(坯)在轧制过程中会出现翘皮、裂缝、断裂等多种缺陷而致废。由于种种原因,90年代初以来,特别是近几年里,钢锭(坯)轧裂和翘皮的数量骤然上升并有居高不下之势。为此,我们将近几年来发生的钢锭(坯)轧废情况统计分析结果列于表1(数据以每年退换钢锭的数量为依据)。表1　钢锭(坯)轧裂退换统计表年　份钢种废品数量致　废　原　因小　时(t) 1995 1996 1997 1998 1999Q195—Q235沸钢258钢锭重接19.08t,翘皮、断裂Q235镇静钢—　 Q195—Q235沸钢118翘皮、断裂 150220M nSi连铸坯70夹杂、断裂 20M nSi钢47断裂 Q195—Q235沸钢44翘皮、断裂 150220M nSi连铸坯80夹杂、断裂 1502Q235连铸坯40脱方 Q235镇静钢100纵裂纹、发纹 Q195—Q235沸钢220翘皮、断裂 Q235镇静钢110裂纹、断裂 Q195—Q235沸钢20断裂、裂口 Q235镇静钢240纵裂纹、裂口、断裂 258 235 264 330 260 9 收稿日期:2000-12-28

表1的统计结果表明: 早期镇静钢锭质量比沸腾钢锭的好,但近两年来质量有下滑趋势。钢锭(坯)在轧制过程中退废的主要缺陷是翘皮、裂纹和断裂。平均每年退换钢锭293t ,由此造成的经济损失30余万元。根据金属学和钢的热塑性变形原理,结合现场生产的实际情况,作者对这些缺陷的成因从炼钢工艺和轧钢工艺两方面进行分析。2　炼钢工艺对钢锭质量的影响2.1　化学成分的影响对于碳素结构钢来讲,就元素影响而言造成轧制过程中出现裂纹、断裂极为有关的元素有S 、M n 、P 、Cu 。2.1.1　元素S 、M n 的影响及S 的“ 热脆”缺陷对大量轧裂钢锭化学成分的分析结果表明,元素S 的超标准上限及元素Mn 的低标准下限是钢锭轧裂的重要原因。高硫钢锭经轧制后通身四面都有严重裂缝,有时只经过粗轧几道就断成碎块。其致废的机理是:S 是生铁或燃料中天然存在的杂质,由于S 在固态Fe 中的溶解度很小,几乎不能溶解。它在钢中以FeS 的形式存在,而FeS 和Fe 易形成熔点较低(仅有985℃)的共晶体,当钢在1100～1200℃进行热加工时,分布于晶界的低熔点共晶体固熔化而导致开裂,这就是通常所说的S 的“热脆”现象。在冶炼中为了清除S 的有害作用,必须增加钢中的含M n 量,使Mn 与S 优先形成高熔点的M nS,其熔点高达1620℃而且呈粒状分布于晶粒中,从而可以有效地防止或避免S 在钢中的“热脆”现象。2.1.2　元素P 的影响及P 的“冷脆”缺陷通常,元素P 超标的钢锭在热轧过程中不出现裂纹或断裂,但成品坯(材)冷却至室温就会发生“冷脆”现象,在远远小于钢材力学指标力的作用下就发生脆断。其机理是:室温下钢中的P 可全部溶于钢的铁素体中,使钢的强度、硬度增加,塑性、韧性显著降低。这种钢坯(材)的“冷脆”现象在我厂的生产中偶有发生。2.1.3　元素Cu 的影响及富Cu 轧制的网状裂纹 1997年10月,我厂轧制的Q 235镇静钢68方坯有两批总重量101.36t 成品钢坯表面出现了严重的裂纹,其症状如图1所示,可见钢坯通身有网状裂纹。经取样做成分分析发现Cu 含量在0.6%～0.8%,严重超标。图1　富铜轧制的网状裂纹元素Cu 超标造成钢锭热轧开裂的原因是:由于西域废钢资源的特点,含Cu 量有时较高。当钢中含Cu 量超过0.4%且它在加热炉中的氧化性气氛中较长时间加热时,由于选择性氧化的结果,在钢的表面氧化铁皮下会富集一薄层熔点低于1100℃的富Cu 合金,这层合金在约1100℃时熔化并浸蚀钢的表层,使钢在热加工时开裂并多形成网状裂纹。因此,在技术标准中对碳素结构钢中残余铜元素的含量有明确规定,应该不高于0.3%。2.2　炼钢脱氧操作及浇注工艺的影响我厂轧制钢锭从脱氧方式上分沸腾钢和镇静钢。由于钢液脱氧方式及结晶热力学的条件10

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