上海底特精密紧固件股份有限公司
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1、车轮螺母垫片腐蚀断裂的过程:
由于斯里兰卡的高温高湿高盐雾的气侯条件,容易产生产品腐蚀, 腐蚀后会影响了产品的各项性能,部份区域产生了一些锈蚀坑,造成应力 集中,这样,车轮螺母垫片断裂的过程是:开始表面出现腐蚀→腐蚀深入 →出现腐蚀坑→垫片的性能强度下降→应力增加→产生应力腐蚀→产生 断裂源→垫片断裂。由于产品一系列的变化过程需要一定的时间,因此在 运行半年后才导致垫片断裂;如果是淬火产生 的,那么在安装时或者运行不久就会产生垫片 断裂,绝对不会在汽车运行2.6万公里才产生 断裂现象。
2、图片及实验分析结论: (1)宏观断口:脆性断口,尽管断口保持 不良,但是从形状来看,表面显示比较粗糙, 显示出脆性断口,表面部分区域显示泥状花 样,是应力腐蚀的断口特征; (2)裂纹形貌:金相组织的照片显示裂 纹形貌是沿晶裂纹,表面多条分叉是二次裂 纹,不是完整裂纹; (3)应力:车轮螺母垫片结构及使用状 况不同于普通的平垫,因而它的受力有两个特 点:一是不同部位应力状况不同:压在螺母下 面40%的部分,基本上是压应力,其余60%不 受压的部位,既有压应力,又有部分拉应力,而 且随着部位的不同,受力状况有差异;二是应 力状态在不断地变化:随着车轮螺母位置的变 化,载重负荷的变化,应力也随之变化。 (4)环境:高温高湿高盐雾的环境,对产品材料产生腐蚀的化学介 质。因此,当产品表面的磷皂化膜被腐蚀后,表面蚀锈不断加深,进一步 发展产生了锈蚀坑; (5)时间:应力腐蚀的表现为延迟断裂,产生时间比较长,一般为3 个月到一年,有的超过两年甚至更长的时间,这次车轮螺母垫片的断裂发 生在汽车正式运行半年后。因此无论是产生的原因(应力+腐蚀),还是 发生的时间(半年后),均是应力腐蚀典型的特征。在应力和腐蚀的双重 的作用下产生的失效现象,称为应力腐蚀。 分析结论:从实验结合分析,断裂垫片符合应力腐蚀导致产品开裂的 各项条件及特点。可以判断车轮螺母垫片断裂是应力腐蚀产生的。
3、垫片硬度偏高,有可能个别超过了技术要求范围,脆性增加,起 到了推波助澜的作用,因而可能会略微缩短使用时间;但没有腐蚀前提, 绝不会产生车轮螺母垫片开裂现象。从表五可以说明,其他地区和使用单 位,由于环境条件一般,没有发生车轮螺母垫片断裂事件。
4、公司在2011年中一共发出车轮螺母22万件(见表五),使用至今, 已有一年多时间,没有出现第二家公司反映产品质量的状况。这与斯里兰 卡当地的环境有关(不但高温、高湿、海岛盐分高容易产生腐蚀;而且可 能存在超载的情况)。
5、由于缺乏断裂垫片的实样,上面的断裂分析是现有资料的分析结 论(除表三、表五外,其余的断裂照片、资料及实验数据,全部由第二方 提供)。 四、几点建议: 1、为防止产品的应力腐蚀,应合理选材,避免使用对应力腐蚀敏感 的材料,可以采用抗应力腐蚀开裂的马氏体不锈钢或者其他材料。 2、产品使用方的环境条件必须事先说明,以便采取相应的表面处理 防护措施,防止严重腐蚀的产生,确保产品安全性能。 3、加强产品检测,扩大抽样,将各项性能严格控制在标准范围内, 垫片的硬度控制在中下差的范围。
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