圆头锤的断裂检验

【摘 要】：圆头锤用户在使用中发生断裂，采用化学成分分析、金相检验等方法对断裂的圆头锤进行了分析。结果表明，该圆头锤选用的材料相当于未经热处理的可断铸铁，且铸铁件有严重的铸造缺陷，故在使用中造成断裂。

【关键词】：圆头锤；断裂；化学成分分析；金相检验

中图分类号：O59 文献标识码：A文章编号：1997-0668(2008)0210045-01

1. 情况简介

某机电公司购置了一批圆头锤销售，但销售出去的锤使用一段时间后，多数用户均因断裂而退货。

2. 检验与结果

2.1 宏观断口分析

该圆头锤从中间断裂(见图1)，断裂组织颜色不一致，断裂起源于有严重的铸造缺陷(见图2)。

2.2 化学成分分析

在断口附近取样做化学成分分析，结果见表1,不符合GB/T13473－1992《钢锤通用技术条件》中，"关于材料的要求－钢锤锤体采用GB699规定的45～60号优质碳素结构钢，或同等以上性能的钢材"的要求。碳素钢通常分为低碳钢(含碳量≤0.25％)、中碳钢(含碳量0.25～0.60％)和高碳钢(含碳量＞0.60％)，而含碳量在2.06～6.67％的铁碳合金是铸铁。从化学成分可判断，圆头锤非优质碳素结构钢制造，而为铸铁。

2.3 金相检验

在圆头锤的断口取样，抛光后，在显微镜下观察，石墨呈颗粒状分布，并有块状渗碳体存在(见图3)，白色为照片反光。用4％的硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下观察，基体组织为莱氏体(见图4)。从金相组织可知该材料断口组织非碳素结构钢组织，而是白口铸铁组织。

3. 分析与讨论

从宏观分析知，该圆头锤断裂为铸造缺陷，从化学成分分析知，圆头锤的化学成分不符合GB/T13473－1992《钢锤通用技术条件》的标准要求，说明该圆头锤材质不正常。从金相分析知，断口组织为白口铸铁组织，白口铸铁组织的碳不以石墨形态析出，而以铁结合成渗碳体－Fe3C。渗碳体铁和碳的化合物，机械性能硬而脆，硬度可达HB800kg/mm2，但强度很低，塑性和韧性都几乎为零。断面基体组织为莱氏体，在室温下，莱氏体是珠光体和渗碳体的均匀混合物，因此，其中渗碳体量很多，性能也接近渗碳体的性能，即硬又脆。从断口组织的石墨呈颗粒状分布并有块状渗碳体存在，说明该材料在石墨化热处理时，渗碳体未全部分解成石墨，因此有残余的块状渗碳体存在。我们知道可锻铸铁是将白口铸铁坯件通过石墨化或氧化脱碳热处理，改变其金相组织或成分，而获得具有较高韧性的铸铁。从以上分析可知该材质非碳素结构钢，而为未经热处理的可锻铸铁。由此可知，制造厂为了降低成本，选用不符合标准要求的低质材料，偷梁换柱。

4. 结论

综合上述分析结果证明，受检产品圆头锤选用的材料相当于未经热处理的可锻铸铁，该铸铁件有严重的铸造缺陷，故在使用中造成断裂。圆头锤锤体材料不符合GB/T13473－1992《钢锤通用技术条件》的标准要求。

参考文献

[1] 宋余九主编. 热处理手册, 机械工业出版社.