[发明专利]一种不锈钢锈蚀原因的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及理化检测方法，特别涉及对金属试样进行理化检测方法。

背景技术

在公司ZU项目生产制造中，产生一批不锈钢发动机支座锈蚀现象，从试飞的飞机上的装机件到装配过程中流转的件，再到未装机的库存件都发现了不同程度的锈蚀，以往制造中都未发生过。公司要求查明原因，彻底解决问题，避免以后再次发生同类事件，哈飞理化未进行过此类分析工作。

发明内容

本发明专利主要解决了不锈钢材料表面锈蚀原因分析的方法程序问题。

本发明提供了一种不锈钢锈蚀原因的分析方法，其特征在于，包括以下步骤:

对锈蚀件表面观察，通过颜色差异判定锈蚀件外观的锈蚀程度；

根据锈蚀程度将锈蚀件分为锈蚀区和非锈蚀区两部分，将锈蚀区和非锈蚀区两部分进行切割，制备金相试样，标明锈蚀面方向，将金相试样腐蚀后在光学显微镜下观察组织；

利用扫描电子显微镜对锈蚀件进行微观观察；

利用能谱仪对锈蚀件的锈蚀区和非锈蚀区表面分别进行能谱分析，判定锈蚀区和非锈蚀区化学成分差异，得到不锈钢锈蚀件的锈蚀原因；

通过盐雾试验对不锈钢锈蚀件的锈蚀原因进行验证，检验锈蚀原因是否符合实际情况。

本发明不锈钢锈蚀原因的分析方法，其特征在于，所述微观观察步骤包括：

对预检测件进行超声清洗、吹干；

将试样放入电子显微镜样品室内，在电子显微镜下观察锈蚀区域及未锈蚀区域的表面形貌。

为实现上述目的，在本发明中采取宏观和微观相结合的方法，解决了锈蚀原因分析的方法和程序问题。通过该程序方法实施，满足了分析锈蚀原因的目的。

通过宏观和微观相结合的方法实施，解决了锈蚀原因分析的方法和程序问题。分析得出不锈钢材料锈蚀原因，促进工艺改进。

具体实施方式

---ZU发动机支架锈蚀原因分析

ZU直升机发动机支架在试飞期间发现表面出现锈蚀，同时，发现几十件在生产线上和仓库中同批次发动机支架表面也出现不同程度的锈蚀。对锈蚀零件进行理化检测试验，分析锈蚀产生原因。

发动机支架采用1Cr18Ni9Ti不锈钢板材加工制造,支架制造工艺流程为：下料-钳工-涂漆-冲压折弯-钳工折弯-脱漆-三氯乙烯除油-淬火（1150±10℃，箱式炉水冷）-冲压校型-钳工校型-硬度检验-吹砂-钝化（吹砂间隔应少于4小时）-标记-终检-交付铆接-淋浴试验。

1表面观察

锈蚀支座表面各个区域均出现不同程度的锈蚀，呈棕红色，锈蚀出现区域没有明显的规律性。切取金相试样及进行微观分析的试样，分别编号为试样1、试样2。

2金相观察

金相分析试样经镶嵌、磨制、抛光和腐蚀后，在光学显微镜下观察截面显微组织。金相组织显示黑色的点为碳化物，有棱角的颗粒为氮化物，材料组织正常，未发现晶间腐蚀迹象的存在。

3微观观察

将试样1及试样2进行超声清洗、吹干，在电子显微镜下观察锈蚀区域及未锈蚀区域的表面形貌。

3.1金相试样微观观察

对支架截面观察发现，支架表面凹凸不平，表面氧化皮有分层现象。

3.2试样2锈蚀区域显微分析，试样2锈蚀区域表面随机分布大量腐蚀产物，边缘呈层状与基体分离，与基体的结合较差

使用草酸对表面的腐蚀产物进行清洗。清洗后的表面形貌试样2表面存在大量的划痕和凹坑，同时发现有固体颗粒镶嵌入试样基体。

3.3试样2未锈蚀区域显微分析，试样2未锈蚀区域表面较为平整。对表面进行草酸处理后，表面平坦，划痕较轻。

4能谱分析

4.1将试样1及试样2超声清洗、吹干，对表面进行能谱分析。

4.2试样2锈蚀区域显微分析，试样2锈蚀区域表面随机分布大量腐蚀产物，在未见明显腐蚀产物区域存在大量的Si元素，且Cr含量低于材料名义成分。对腐蚀产物进行EDS分析，腐蚀产物为Fe、Ni氧化物。

4.3对试样2表面发现的嵌入试样基体的固体颗粒镶进行EDS分析，嵌入的颗粒应SiO₂。

4.4试样2未锈蚀区域显微分析，对试样2表面进行EDS分析发现，表面存在氧化皮，富Ni贫Cr且含有Si元素。

5盐雾试验