飛機槳葉根部蒙皮斷裂的洛氏硬度測定及分析

冷筱莉

一、前言

我廠某架機從外廠返回時發生螺旋槳葉根部外蒙皮斷裂故障，斷裂后的外蒙皮送理化試驗室進行硬度鑒定。

槳葉根部外蒙皮是由加強杠外蒙皮兩部分組成，它們的材料應分別是LY12和LF21。厚度為2mm。某分廠懷疑加強杠和外蒙皮兩處材料混料才會發生斷裂故障而進行硬度鑒別。

二、試驗結果與分析

飛機槳葉根部蒙皮斷裂件送來后，我們分別從加強杠和外蒙皮兩部位各取了兩組試件。試件只經過砂紙打磨，分別定為：杠一、杠二和蒙皮一、蒙皮二。對于有色金屬LY12和LF21.它們的硬度在HB36-130范圍內，應進行布氏硬度值的測定。布氏硬度對于厚度小于3mm的試樣應用中Ф2.5mm的鋼球和施加62.5kg的載荷。但由于我室的布氏硬度計為T山-2M型，最小載荷為187.5kg，無法操作。因此我們只有采用洛氏B標尺進行硬度測試。每件測定五點，其測定數據如下：

對測出的硬度值經查GBn166《鋁合金硬度與強度換算值》中表一和表四，分別查出相應的布氏硬度和強度值，其數據如下：

從以上換算數據可以看出杠一、杠二的強度值在415-455N/mm²之間，對于厚度為2mm，GBn167《可熱處理強化的鋁合金板》中LZl2CZ的Rm>405 N/mm²。經換算的加強杠的強度是合格的。換算蒙皮一、蒙皮二的強度值在265-280N/mm²之間，按GBn168《不可熱處理強化的鋁合金板》中LF21MffgRm>185N/mm²。換算后的外蒙皮的強度值稍高于此指標要求。這主要是由于槳葉根部的外蒙皮是由厚LF21M板旋壓而成的，因此會造成表面的強度增大。因此我們判斷加強杠的材料是LZ12CZ，外蒙皮的材料是LF21M。

三、用計算法和圖解法對測出的硬度值進行判定

（一）目的和方法

1.目的

在GBn230《金屬洛氏硬度試驗方法》中對試樣厚度有一定的要求標準中規定“試樣或試驗層厚度應不少于e的10倍，試驗后試樣背面不得有肉眼可見的變形痕跡。”針對此規定，本人對檢測出的硬度值用計算法和圖解法，求出所要求的試樣厚度與已知的試驗厚度進行比較，從而來判斷所測出的硬度值的可用與否程度。

（二）結論：通過洛氏硬度的計算法和圖解法兩方法對測出的硬度值進行厚度判定得出：

1.當已知試樣h=2mm>10e時，測出LZl2CZ的硬度值可用;

2.當試樣厚度h=2mm<10e時，測出LF21M的硬度值不可用。

在GBn230《金屬洛氏硬度試驗方法》中是以給出試樣預計的洛氏硬度值用計算法、圖解法計算出試樣的最小厚度，而在此對某架機槳葉根部斷裂蒙皮的硬度測定中，我們則對測出的硬度值用計算法，圖解法求查出的要求的試樣厚度與已知試樣厚度進行比較，而判斷出所測硬度值的可用程度。對于試樣厚度“不應小于e的10倍”這一要求，在運用中更加體會了它的重要性。確實是檢驗所測硬度值可用與否的一個重要標準。