HPb59一1黄铜管接嘴应力腐蚀断裂缺陷,高频感应退火设备轻松解决

日期:2018-11-02 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

HPb59一1黄铜管接嘴应力腐蚀断裂缺陷,高频感应退火设备轻松解决

HPb59一1铅黄铜管接嘴为飞机管路连接件。HPb59一1铅黄铜化学成分为(质量分数,%):Cu58.1,Pbl.58,余为Zn。常规锻造温度为640~780℃,生产中曾采用(680±10)℃-(780±10)℃锻造温度工艺,管接嘴出现断裂失效。经分析其断裂缺陷产生的原因,发现采用高频感应退火设备进行热处理,效果良好,满足了工作的需要。

检验发现,HPb59一1黄铜两相加热到780℃±10℃已到了β相区,β晶粒长大,α相呈羽毛状或块状沿晶分布,晶内有细针状α相。该工艺加热处理的管接嘴在车削和钝化后,出现严重开裂现象。断口检验观察,在φ14mm不通孔底部处有三叉裂纹,内孔侧壁裂纹沿轴向延伸。孔底裂纹剖开断口观察,发现宏观断面晶粒粗大,内侧断面呈纯铜色,表明在酸洗中裂纹处有脱锌现象出现,外侧有轻微脱锌。微观裂纹多为沿晶裂纹,裂纹有多个源,由内向外扩展。

根据Cu-Zn相图,分析指出,工件在单相β区锻造虽然锻造流变性好,但β相极易长大,而粗大晶粒晶界导致锻造性能大大下降。采用锻造温度(α+β)/β相区界线下温度范围锻造,α相比例增多,但α相针越细越不利于锻造。因此锻造工艺取在(α+β)/β相区界线稍偏低温度锻造最适宜。HPb59一1通常铜含量偏下限,锻造温度取为720℃较好。黄铜零件在一定的加工应力并在腐蚀介质中工作极易发生应力腐蚀开裂,HPb59一1管接嘴断口分析看出,该工件开裂是典型的脆性沿晶断裂。断口观察发现,开裂总是在应力集中最严重的不通孔下部和内壁区域,裂纹方向垂直于拉应力方向;有时锻造时裂纹和开裂不明显,但其内应力存在使工件在存放过程中仍出现裂纹和开裂现象,这种开裂缺陷是由于锻造组织缺陷引起的应力腐蚀开裂破坏。

综上所述,HPb59一1管接嘴断裂是由于锻造温度偏高而产生锻造组织缺陷,并引发应力腐蚀裂纹萌生和扩展。组织缺陷越严重,应力腐蚀开裂越严重,并导致工件断裂破坏。

防止和避免黄铜工件断裂,应从改进锻造工艺入手。分析和生产表明,采用高频感应退火设备进行730℃-630℃温度锻造,是HPb59一1铅黄铜件合适的锻造工艺。生产加工表明,按此工艺加工处理的工件金相组织和力学性能符合技术要求,并且末发现裂纹和开裂缺陷,生产稳定,运行良好。