失效夾板材料為20CrMnTi，經碳氮共滲直接淬火，表面鍍鉻，在使用過程中發生夾板開裂失效。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

夾板外表面有縱向裂紋，在縱向截面上有垂直表面的徑向裂紋，如圖1、圖2所示。沿裂紋處取樣，橫向磨削，顯微鏡下觀察，裂紋自表面開始，穿過鍍鉻層，向內壁擴展，如圖3所示。同時還觀察到在鍍鉻層內有數條與主裂紋平行的裂紋。裂紋較直，兩側無脫碳，尾部較尖細，裂紋呈穿晶擴展，從裂紋形態分析該裂紋屬疲勞裂紋。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

金相分析中可見，次表層顯微組織為含氮馬氏體和殘余奧氏體，最表層為鍍鉻層，厚度為30～35μm，心部顯微組織為低碳馬氏體，如圖4、圖5所示。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

由分析可推斷，夾板開裂主要是由于鍍鉻層過厚，造成錨板孔與夾板不匹配，在外表面局部區域形成點、線接觸，產生附加應力，使較脆的鍍鉻層極易產生裂紋。然后以鍍鉻層內的裂紋為源形成疲勞裂紋，向夾板基體材料擴展而導致開裂失效。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

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圖1     實物                                                    圖2    實物VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

說明：圖1為開裂夾板外表面形貌，箭頭所示為縱向裂紋。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

圖2為夾板內側裂紋形貌，數條裂紋由外壁向內擴展并局部已穿透內壁。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

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圖3      0MI      200×                                 圖4        0MI      100×VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

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圖5    0MI     400×VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

說明：圖3為裂紋在拋光態下的形態。裂紋較直，由外壁向內擴展，在裂紋的旁邊有兩條微裂紋穿透鉻層，但未伸入基體材料。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

圖4為另一部位取樣，經4%硝酸酒精溶液浸蝕后顯微組織和裂紋形貌。裂紋同樣由表面鍍鉻層向內擴展，裂紋平直、尾部較尖，裂紋形態為疲勞裂紋，鍍鉻層下的表層組織為含氮馬氏體和殘余奧氏體，心部為低碳馬氏體。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

圖5為無裂紋區的表面至心部顯微組織形態，經4%硝酸酒精溶液浸蝕。表面白色區為鍍鉻層，約30～35μm厚；次表層為含氮馬氏體(1級)；心部為低碳馬氏體，滲層組織與心部組織屬正常。VW0熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE