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样品失效背景信息收集：

失效样品为彩锌#8-1-1/2”喇叭钉，失效位置见下图。根据客户提供的信息，样品材料为SWRCH22A，样品经过冷镫→搓牙→热处理→电镀，样品表面电镀彩锌，工作在非特殊环境中，承受的为静载荷，断裂为偶发性事件。

1.断口宏观检查

      在所收到的失效螺栓中，选取了两个断口情况较好的试样进行检测。失效样品断裂均发生在螺纹处，见图2。通过观察，无论未失效件和失效件的螺纹齿顶，均发现凹槽，在金相显微镜下，这些凹槽大都有伸向内部的裂纹（详见后面金相检测部分）。在体视显微镜下观察断口，见图4~图5，由图可见断口平齐，无明显的塑性变形，属脆性断裂。

两个样品边缘位置呈结晶颗粒状，颜色呈暗灰色，未发现腐蚀产物，裂纹向四周扩展，这些均符合氢脆断口的形貌特征，也为断口的断裂源。

裂纹从裂纹源向四周扩展，在中间相交后断裂。

2、断口微观检查（扫描电镜）

对所选2个试样的断口面进行微观检查，检查的位置如图4~5所示，检测结果如下：

如图8~9和图16~17所示，1#和2#样品裂纹源均为为沿晶断裂形貌，并存在沿晶二次裂纹，晶粒轮廓鲜明，呈冰糖状，晶粒表面有鸡爪花纹，为氢脆断口特征。

如图10~11和图18~19所示，1#扩展区主要呈准解理断裂形貌，也属脆性断裂；2#扩展区仍是沿晶断裂形貌，仍具有氢脆特征，可见2#样品氢脆影响区域较1#大一些。

如图12~13和图20~21所示，1#和2#样品的终断区均为准解理形貌。

4.断口位置金相检测

对1#和2#两件失效试样和任一未失效试样，从试样芯部沿纵向切开，检测试样截面的宏观及微观组织，结果如下：

如图22~25所示，失效试样的齿顶均有裂纹，齿间区域存有众多从外向内延伸的裂纹，可见失效样品的整个断裂区域均产生了不同程度的裂纹，且断裂是起源于外表面。

如图26~27所示，对于未失效试样和2#失效试样，齿顶部均有不同程度的受损，且沿着齿顶由外向内已形成裂纹，与1#失效试件齿顶裂纹形式基本一致，见图28。而且两个样品表面也存有裂纹缺陷。

如图30~31所示，试样的金相组织均匀，断口表面也未发现裂纹等缺陷，且断口面组织与芯部一致，均为保持马氏体位向的索氏体。

5.硬度检测

对两个失效试样断口位置截面进行硬度检测，从表面到芯部硬度检测结果见下表，检测结果表明样品的表面硬度和芯部硬度均符合技术要求。

6.失效原因讨论分析

通过宏观检测，可知失效试样裂纹起源于试样表面且具有明显氢脆特征。

通过微观检测，也可知试样表面裂纹源区具有典型的氢脆开裂特征，且1#和2#断口氢脆影响范围大小不同，通过后面的金相检测，可观察到的两个试样表面裂纹情况不同，说明氢脆对不同试样及试样不同位置区域的影响程度也是不同的。

通过金相和硬度检测，可知样品断口位置金相组织均匀，未见异常，且表面与芯部的硬度均符合技术要求。

通过对样品断口金相检测，可知1#失效试样的齿顶以及齿间位置存有众多由表面向内部延伸的裂纹，这也说明试样裂纹起源于表面区域；而未失效试样和2#失效试样的大多齿顶也均有缺陷，且都已形成明显的裂纹特征。

7.结论

螺钉的金相组织未见异常，硬度也符合技术要求。

螺钉是在氢脆的作用下，在表面及齿顶等位置形成裂纹，并向内扩展，最终引发断裂。

公司介绍：

深圳中翔检测技术有限公司，实验室位于特区深圳，专注于为客户提供金属材料制品，塑料橡胶制品，仓储货架，汽车零部件，轨道交通部件，紧固件，油漆涂料，电子元器件等产品的检验，鉴定，认证及研发等专业技术服务，服务对象涉及基础工业，港口机械，物流仓储，新能源，汽车，电力设施，航空航天及教育科研等领域。中翔检测多年来扎根于珠三角，服务于全国，依托专业的实验室技术人员，先进的检测方法，协助客户解决研发，生产，验收，贸易等多个环节的技术问题。中翔检测作为一家独立，专业，严谨，诚信的第三方检测机构，秉承着为客户提供优质服务的企业理念，是您值得信赖的合作伙伴。