热锻螺栓裂纹金相宏观形貌检测

　　10.9级热头六角大螺栓，规格为M36和M42，材质为ML42CrMo，热镀锌。
　　在成品上检查两种规格的螺栓时，发现部分螺栓头在螺栓下角处有裂纹。 然后，通过探伤发现螺栓头的下角有更多的裂缝，吸引了磁性颗粒。
　　测试过程及结果
　　螺栓热锻工艺：初锻温度1150±50℃，终锻温度850±50℃，中频加热约1-2分钟。 M36螺栓调质工艺：淬火温度870-875℃，回火温度575℃。 M42螺栓调质工艺：淬火温度865℃，回火温度550℃。
　　对失效螺栓进行宏观检查，螺栓头下的缺陷肉眼不易发现。 使用磁粉探伤后，发现螺栓头下方R角处有吸收磁粉的裂纹缺陷。
　　两种规格螺栓的宏观形貌如图14-23所示。
　　对于两种规格的螺栓，磁粉探伤后头部下R角处磁粉吸附的裂纹缺陷如图14-24所示。
　　图14-24 螺栓头下裂纹形貌
　　两种规格螺栓沿头部沿轴线切割，制样后进行金相组织检验。 M36和M42螺栓裂纹外侧的金相组织和裂纹形态基本相同。 裂纹从表面延伸到内部，但有些裂纹没有穿透表面； 螺栓表面有浅层全脱碳，裂纹开口处也有脱层现象。 对于碳，闭合裂纹两侧均未发现脱碳现象，如图14-25和图14-26所示。
　　两个螺栓（M36和M42）在裂纹两侧具有相同的金相组织，为回火索氏体组织。 裂纹主要沿晶粒扩展，沿晶粒趋势相同，有分支裂纹，如图14-27和图14-28所示。
　　两个规格的螺栓头下圆角及流线检查，
　　M36螺栓圆角处的纵向剖面上变形流线完整、顺畅，圆角处裂纹垂直流线扩展，尾端尖细，出现裂纹位置的圆角半径约为3mm，大于技术要求的下限（2mm），见图14-31。
　　M42螺栓圆角处的纵向剖面，可见圆角处变形流线完整、顺畅，圆角处裂纹垂直流线扩展，尾端尖细，出现裂纹位置圆角半径约为2.5mm，接近技术要求的下限（2.5mm），见图14-32。
　　M36 、M42螺栓头部流线均为横向中心位置偏上，两侧圆角处均有明显小折叠，说明两批螺栓头部镦锻变形不合理。
　　M36螺栓头部流线，见图14-33；M42螺栓头部流线，见图14-34。
　　对两个规格螺栓纵向剖面进行夹杂物检查评定，根据标准《GB/T 10516-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定方法》评定：
　　M 36螺栓夹杂物DS类（单颗粒球状类）2.5级；D类（球状氧化物）粗系2级，细系2级，见图14-35。
　　M 42螺栓夹杂物DS类（单颗粒球状类）2级；D类（球状氧化物）粗系1.5级，细系2级，见图 14-36