飛機(jī)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(jī)從外廠返回時(shí)發(fā)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(yàn)室進(jìn)行硬度鑒定。

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

二、試驗(yàn)結(jié)果與分析

飛機(jī)槳葉根部蒙皮斷裂件送來后，我們分別從加強(qiáng)杠和外蒙皮兩部位各取了兩組試件。試件只經(jīng)過砂紙打磨，分別定為：杠一、杠二和蒙皮一、蒙皮二。對(duì)于有色金屬LY12和LF21.它們的硬度在HB36-130范圍內(nèi)，應(yīng)進(jìn)行布氏硬度值的測定。布氏硬度對(duì)于厚度小于3mm的試樣應(yīng)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(jì)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(biāo)尺進(jìn)行硬度測試。每件測定五點(diǎn)，其測定數(shù)據(jù)如下：

對(duì)測出的硬度值經(jīng)查GBn166《鋁合金硬度與強(qiáng)度換算值》中表一和表四，分別查出相應(yīng)的布氏硬度和強(qiáng)度值，其數(shù)據(jù)如下：

從以上換算數(shù)據(jù)可以看出杠一、杠二的強(qiáng)度值在415-455N/mm²之間，對(duì)于厚度為2mm，GBn167《可熱處理強(qiáng)化的鋁合金板》中LZl2CZ的Rm>405 N/mm²。經(jīng)換算的加強(qiáng)杠的強(qiáng)度是合格的。換算蒙皮一、蒙皮二的強(qiáng)度值在265-280N/mm²之間，按GBn168《不可熱處理強(qiáng)化的鋁合金板》中LF21MffgRm>185N/mm²。換算后的外蒙皮的強(qiáng)度值稍高于此指標(biāo)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(huì)造成表面的強(qiáng)度增大。因此我們判斷加強(qiáng)杠的材料是LZ12CZ，外蒙皮的材料是LF21M。

三、用計(jì)算法和圖解法對(duì)測出的硬度值進(jìn)行判定

（一）目的和方法

1.目的

在GBn230《金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法》中對(duì)試樣厚度有一定的要求標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“試樣或試驗(yàn)層厚度應(yīng)不少于e的10倍，試驗(yàn)后試樣背面不得有肉眼可見的變形痕跡。”針對(duì)此規(guī)定，本人對(duì)檢測出的硬度值用計(jì)算法和圖解法，求出所要求的試樣厚度與已知的試驗(yàn)厚度進(jìn)行比較，從而來判斷所測出的硬度值的可用與否程度。

（二）結(jié)論：通過洛氏硬度的計(jì)算法和圖解法兩方法對(duì)測出的硬度值進(jìn)行厚度判定得出：

1.當(dāng)已知試樣h=2mm>10e時(shí)，測出LZl2CZ的硬度值可用;

2.當(dāng)試樣厚度h=2mm<10e時(shí)，測出LF21M的硬度值不可用。

在GBn230《金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法》中是以給出試樣預(yù)計(jì)的洛氏硬度值用計(jì)算法、圖解法計(jì)算出試樣的最小厚度，而在此對(duì)某架機(jī)槳葉根部斷裂蒙皮的硬度測定中，我們則對(duì)測出的硬度值用計(jì)算法，圖解法求查出的要求的試樣厚度與已知試樣厚度進(jìn)行比較，而判斷出所測硬度值的可用程度。對(duì)于試樣厚度“不應(yīng)小于e的10倍”這一要求，在運(yùn)用中更加體會(huì)了它的重要性。確實(shí)是檢驗(yàn)所測硬度值可用與否的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。