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  • 减速器出力轴断裂原因分析
    发布时间:2019-08-27  浏览:

    1.理化检验

    (1)断口分析

    断口塑性变形不大,有放射状条纹,强光下转动可见发光特征,呈脆性断口形貌。于断口处取样SEM下观察,呈现明显解理或准解理断裂特征(见图2)。

    (2)化学成分

    依据GB/T699-1988中45Mn,经检验Cr的质量分数值偏高,化学成分不符合标准要求(见附表)。

    出力轴化学成分分析结果(质量分数)(%)

    元素

    C

    Mn

    Cr

    理论值

    0.42~0.50

    0.70~1.00

    <0.25

    实测值

    0.50

    0.71

    0.32

    (3)硬度检验结果

    如图1中A、B、C、D处检测硬度,检测结果分别为:A、C、D处207~213HBW,B处55~60HRC。发现图1b中B、D区以虚线为界,同一轴径左(D)、右(B)两侧硬度不同,且淬火硬度值较原要求(45~50HRC)偏高。

    (4)金相检验结果

    于图中断裂处(D、C处)、B处分别沿纵、横方向取样进行金相组织检验,所得组织形貌,如图3~图5所示。图3为C、D处横截面组织,与断裂处组织相同;图5为D处横截面组织。

    图3、图4组织中组织均为回火索氏体+未溶解铁素体,且图4中回火索氏体加游离铁素体沿纵向呈条带状分布,组织偏析严重;图5、图6中淬硬层组织为细小回火马氏体,心部回火索氏体加游离铁素体,淬硬层界限明显。

    2.分析

    从化学成分、硬度检测结果可以看出,该出力轴的化学成分中Cr元素含量略高于上限;该零件的硬度也不均匀,图1中同一轴径位置,硬度竟存在着明显差异,部分区域呈现偏高的淬火硬度,属热处理不当造成。

    从图3~图5金相组织上看,该出力轴断裂部位为调质加热不充分的组织,存在大量的游离铁素体,属调质淬火加热温度不足所致,因而此处强度、硬度均相对较低,从断裂位置看,断裂部位存在结构上的变化,并且图5可知,该出力轴沿纵向呈明显的带状偏析状态,说明调质淬火前的正火不充分,预备热处理组织不均匀;由图6组织可知,该出力轴淬火组织为细小的马氏体,说明该出力轴局部淬火温度、冷却速度合理,但从硬度角度看,回火温度不够。

     

    关键词:Admin
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