30CrMnSiNi2A钢是我国航空工业广泛应用的低合金超高强度钢，其具有较好的淬透性，经热处理后具有较高的强度、塑性和韧性，以及良好的抗疲劳性和断裂韧性，低的疲劳裂纹扩展速率，但对缺口和氢脆（包括环境氢脆）较敏感。起落架是飞机的关键部件之一，可用于支承飞机质量、吸收撞击能量，要求其具有高的强度和韧性、良好的耐腐蚀性和抗疲劳性等，因此常选用超高强度钢制造及装配起落架零件。为充分发挥超高强度钢的优异性能，需要对结构中零件采用不同的处理工艺，通常采用电镀或磷化等表面处理方法提高零件的耐腐蚀性能。但是表面处理工艺与超高强度钢自身对氢脆较敏感，如果工艺设计和实施不当，会导致产品出现质量问题，影响起落架的安全使用。
将安装轴与前起落架轮叉连接，用于安装前机轮，安装轴的材料为30CrMnSiNi2A钢，热处理要求强度为（1 666±98） MPa，外表面杆部镀硬铬，其余表面进行磷化处理。该安装轴大修后随飞机装机并使用一段时间后，经磁粉检测发现在安装轴端头支撑面附近的R角周向有多处裂纹，裂纹断续，长度不等。采用一系列理化检验方法对安装轴裂纹产生的原因进行分析，并提出了改进措施，以避免该类问题再次发生。
1. 理化检验
1.1 宏观观察
开裂安装轴宏观形貌如图1所示。由图1可知：光杆部位两个镀铬区域光亮，中间段及左侧端头支撑面的亮灰色区为磷化处理表面，镀铬层表面沿周向可见磨损痕，有些磨痕与周向呈倾斜角度。
安装轴支撑面R角周向表面宏观形貌如图2所示。由图2可知：裂纹位于支撑面附近R角区域，目视无法辨识裂纹特征，支撑面约3/4周可见磨损发亮，磨损区宽度相近，局部R角根部有周向挤压痕，端头四方面表面完整，相邻四方面与圆角结合的支撑面局部磨损发亮，表面的磷化层呈亮灰色。
在体视显微镜下对R角区域裂纹进行观察，结果如图3所示。由图3可知：裂纹位于R角区域表面，沿周向呈断续分布，裂纹区约占2/5圆周，在裂纹附近的支撑面上可见周向局部磨损痕，宽度相近，磨损程度逐渐减轻，这些表面磨损痕迹由装配后与机轮等零件配合接触所致。
将裂纹区沿纵向垂直表面切割，在裂纹区背面周向用砂轮打磨减薄截面，打断后观察断口的宏观形貌，结果如图4所示。由图4可知：靠近切割边缘的裂纹较长，其断面宽度相近，宽度约为0.39 mm，断面较平齐，表面较粗糙，呈暗褐色；裂纹呈不连续状，伴随出现两处小裂纹断面，裂纹长度分别为2.83，2.16 mm，裂纹深度为0.17 mm，呈暗褐色，打断区呈亮灰金属色，撕裂棱线明显。
1.2 扫描电镜（SEM）及能谱分析
用扫描电镜对裂纹区进行观察，结果如图5所示。由图5可知：表面裂纹沿周向断续分布，局部还出现并列排布裂纹，裂纹附近表面膜层吻合性较好，磷化层表面呈针状形貌，无明显膜层损伤、缺失现象。
利用扫描电镜对多处裂纹断口进行观察，结果如图6所示。由图6可知：各处裂纹的深度相近，断口呈沿晶形貌，局部可见扩展台阶，附近撕裂棱线明显，靠近膜层的断口晶面上局部有附着物聚集，断口中部区域呈沿晶形貌，晶粒表面较干净；人为打断区和裂纹断面处的分界线明显，形貌由沿晶特征转变为韧窝特征，晶面上可见撕裂棱线形貌，且伴有沿晶二次裂纹。
在断口上从膜层向基体瞬断区，并经过裂纹区取样，对各位置试样分别进行能谱分析，结果如表1所示。由表1可知：膜层表面主要含有磷化处理的相关元素，如P、Zn、K、Ca等元素，其中C、O元素含量较多，与表面裸露有关，膜层附近的断面上存在少量的膜层成分，C、O元素含量变少，说明裂纹开口缝隙的膜层物质转移附着；裂纹区、过渡区断口表面除含有正常基体元素外，还含有C、O元素及微量Zn元素，说明裂纹表面有氧化现象，但未见Cl、S等外来腐蚀介质元素；瞬断区为正常的材料基体成分，由于断面较新鲜，其表面氧元素含量较少。
