镀锌钢板开裂失效分析.pdf

第35卷第4期
热处理技术与装备
Vc.35,No.4
2014年8月
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Aug,2014
失效分析
镀锌钢板开裂失效分析
涂媫国,胡海丽,周素珍,司亚春
(深圳市材料表面分桁检中心,广东深圳518117)
摘要:采用描电及金相检验等方法对镀铧钢板开裂的原因进行了分析。結果表明,镀锌钢板
开裂是由于钢板折弯区校厚的铧层,在钢板残余应力及潮湿空气环境的共同作用下早期产生应力
腐蚀开裂,并且裂纹向基材内延仲扩展。
关键词:镜铧辆板;残余应力;应力腐蚀
中图分类号:TQ153.15文献标志码:A文章编号:1673-4971(2014)04-0047-03
Failure Analysis on Cracking of Galvanized Steel Plate
TU Jian-guo, HU Hai-li, ZHOU Su-zhen, SI Ya-chun
Shenzhen Center for Analysis and Measurement of Material Surface, Shenzhen Guangdong 518117, China)
Abstract The reason for cracking of galvanized steel plate was analyzed by SEM and metallographic te-
ting. The results showed that the thick galvanized coating in the bending area cracked early with stres cor
rosion under the residual stress and moisture environment. Besides, the cracking was extending to the ma-
Key words: galvanized steel; residual stress; stress corrosion
1况简介
2.2金相观察
6mm厚钢板经冷折弯后焊接成成品,然后表面
对有裂纹的产品进行显微组织观察,发现裂纹
处理进行热镀锌,镀锌工艺为:除油除锈→清洗→预起始于内侧镀锌层,并向钢件基材内延伸;裂纹口部
热处理→460℃锌池→表面锌层厚要求75wm以的镀锌层区域,裂纹沿晶扩展,裂纹内有灰色产物,
上。镀锌后进行外观检查,发现零件在折弯处内侧见图2(a)。基材内扩展的裂纹附近未发现夹杂物
出现不同程度的裂纹。为了分析失效原因,本文对聚集现象,裂纹呈锯齿状向里延伸,裂纹内填充有灰
成品镀锌钢板进行理化分析。
色的产物,见图2(b)。样品经腐蚀后观察,折弯内
侧裂纹处的镀锌层分为两层,靠外边的纯锌层厚度
2理化检验
817.3m、靠基材的铁锌合金层厚度186.8m,见
2.1宏观检验和低倍组织检查
图2(c)。同时发现裂纹附近珠光体带状有变形,并
对有裂纹产品进行宏观观察,发现裂纹产生在且裂纹沿晶扩展,见图2(d)、2(e)。观察样品的显
零件冷弯的折弯处内侧。同时对有裂纹的位置,进微组织,为铁素体+珠光体,见图2(。对有裂纹产
行人工折断,发现原始裂纹源区域断口平坦没有明品进行进非金属夹杂物、晶粒度检测,夹杂物结果为
显塑性变形,并为细结晶状断口;人工折断区域,为A型3级,晶粒度为10致。
撕裂断口,见图1。
收稿日:201404-12
作者介:涂建国(1985-),男、高级化验员,主要从事材料检验。
联系电话:13632760326;E-mlil:TC863@126.conm
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热处理技术与装备
第35卷
人工折断区
F区
原始折断
(a)和(b)开裂镀锌钢板;(e)人工折断断口
图1样品宏观图
(a)and(b)cracking of galvanized steel (c) fracture breaking off artificially
300um
200
20u
(a)裂纹全貌;(b)裂纹内浅灰色产物;(c)样品内侧镀锌层;(d)裂纹附近珠光体带变形;(e)裂纹沿晶扩展;(1)显微组织
图2样品的显微组织
(a)overview of cracks; (b)light grey products inside the cracks; (c)galvanized side layer inside the sample; (d)deformation of pearlite
nearby the cracks (e)cracks extending to the grain boundary; (f)microstructure
Fig 2 Microstructure of the sample
2.3缺陷微观观察及微区成分分析
蚀产物,均含有氧(0)、氯(CI)元素,说明微裂纹内
利用扫描电子显微镜对裂纹区域人工折断的断灰色物质是应力腐蚀产物。
口进行微观观察,裂纹源起始于零件折弯端头,镀锌
区域断口为沿晶断口,见图3(a);基材区域断口形3结果分析
貌为解理+沿晶+二次裂纹,见图3(b);人工折断3.1宏观特征分析
区与原始断裂区有明显的分界,折断区断口有撕裂
对6mm厚钢板裂纹和人工折断的断口进行宏
分层现象,断口形貌为韧窝+准解理,见图3(c)和观观察,裂纹起始于零件折弯内侧,原始断裂区断口
图3(d)。同时,利用X射线能谱对口部和尾部的镀平坦,属脆性断裂特征;人工折断区域为撕裂断口,
锌层中裂纹内填充腐蚀产物进行微区成分半定量分属韧性断裂特征。
析,从结果看出,裂纹内灰色产物及断口泥状花样腐3.2微观特征分析
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