40Cr钢汽车半轴断裂失效分析

通过宏观分析、显微组织和断口形貌观察以及硬度测试等方法对40Cr钢汽车芈轴的断裂原因进行了分析.结果表明:汽车半轴断裂的主要原因是半轴凸缘与杆连接的轴台阶处表面存在脱碳层,在高的扭转疲劳剪切应力作用下形成裂纹源;40Cr钢含有较多的大尺寸非金属夹杂物,另外热处理工艺不当,造成材料综合力学性能迭不到要求,使表面萌生的裂纹在应力作用下迅速扩展,造成汽车半轴发生疲劳断裂.     

汽车半轴断裂失效分析

通过宏观分析、显微组织和断口形貌观察以及硬度测试等方法对汽车半轴的断裂原因进行了分析.结果表明,汽车半轴的断裂是由于拆换轴承不当导致半轴表面损伤产生裂纹源,后经反复的磨损及受力,其裂纹不断扩展,并最终断裂.     

高压输电导线微动疲劳断裂断口分析

在自制的微动疲劳试验设备上,对LGJ150/25型钢芯铝绞线,选取两组不同弯曲振幅进行微动疲劳断裂试验.对导线断口形貌进行对比及区域分析,试验结果表明,导线的断口表现为明显的疲劳断口特征,断口均可以划分为微动磨损裂纹源区、疲劳裂纹扩展区以及瞬时断裂区三区域.对三个区域进行仔细分析,认为导线的微动疲劳断裂是由于导线表面的微动磨损起裂、疲劳裂纹扩展及最后的瞬时过载引起的.     

某螺纹连接副服役失效原因分析

某螺纹连接副在使用过程中发生断裂失效,通过对故障件化学成分、断口、显微组织、硬度等进行分析检测,结果表明,螺栓断裂形式为疲劳断裂,裂纹源位于表面.形成裂纹根本原因为产品表面氧化处理时,腐蚀过度,使螺纹表面形成点腐蚀,机车运行时,在交变载荷的作用下,最终疲劳断裂.     

某车型底盘紧固螺柱零件断裂失效分析

汽车底盘系统联接方式的失效分析可以为车身底盘开发及其联接方式提供优化建议。用扫描电镜对断裂失效螺柱零件的形貌进行观察,形貌分析结果表明,螺柱的初始表面覆盖了氧化物,断口边缘的螺纹处存在损伤和二次裂纹;断口锈迹清洗后的形貌和能谱观察可见,在断口宏观形貌中存在贝纹线。通过扫描电镜放大形貌进一步发现,在裂纹源处存在二次裂纹和氧化物,在裂纹扩展区发现了疲劳辉纹的痕迹。综上,底盘紧固件螺纹的断裂失效原因是疲劳断裂。对螺柱的成分、金相和硬度检测进行分析可知,螺柱件的w(C)=0.385%,金相组织为回火索氏体,洛氏硬度为42HRC,符合螺柱材料使用标准要求。     

驱动桥半轴断裂的原因

一辆工程机械的驱动桥半轴在使用早期发生断裂.现场分析发现,半轴表面有划痕,中部出现裂纹,其断口平缓,断口中部组织粗大.初步判断是由于表面划伤造成半轴失效.     

塔吊标准节疲劳断裂司法鉴定1例

对塔吊标准节损坏样品进行司法鉴定。依据GB/T 700—2006对样品进行化学成分检测,符合Q235A材质的质量要求;断口宏观检查,判定为疲劳断裂;对断口显微组织分析发现整个焊缝区均存在不同程度的魏氏组织,产生断裂部位有明显裂纹。结论为塔吊由于加工缺陷,在运行过程中造成疲劳断裂。     

农用车电机花键轴断裂分析

为查明农用车电机花键轴断裂原因,采用断口宏观分析、硬度检测分析、显微组织分析、化学分析等方法,对其进行检验和分析,结果表明:花键轴受扭转交变载荷的作用,在应力集中的沟槽R角处由于组织欠佳及表面加工粗糙先萌生出疲劳裂纹核心,裂纹在随后的汽车运行过程中继续扩展,最终造成花键轴疲劳断裂。     

受油器操作油管螺栓断裂失效分析

针对水轮发电机组受油器操作油管螺栓断裂失效,采用断口宏观分析、硬度检测分析、显微组织分析、化学分析等方法,对其进行检验和分析,查找原因。结果表明:该操作油管螺栓均为疲劳断裂,即由于运行过程中受到拉伸和剪切应力的作用,在应力集中的螺栓头肩部R角表面先生成微裂纹,微裂纹的产生形成了疲劳源,加上操作油管螺栓服役期间受交变载荷作用,导致裂纹不断发展,最终造成螺栓疲劳断裂。     

回火温度对40Cr钢疲劳裂纹扩展的影响

本文采用三点弯曲压-压疲劳实验方法测量了40Cr钢不同温度回火后疲劳裂纹长度与循环周次的关系曲线。结果表明,低温回火后,40Cr钢在缺口处的起裂抗力高,一旦萌生了一定长度的疲劳裂纹,疲劳裂纹扩展速率明显高于高温回火和中温回火试样;随着回火温度的升高,40Cr钢在缺口处的起裂抗力减小,但疲劳裂纹扩展速率也减小。疲劳断口微观分析表面,在疲劳裂纹扩展初期,低温回火试样的疲劳断口表现出脆性疲劳纹特征,中温回火和高温回火试样主要是二次裂纹组成的疲劳纹,而且随着回火温度的升高,二次裂纹间距减小。在疲劳裂纹扩展中区和瞬断区,低温回火的疲劳断口主要为解理断裂和沿晶断裂特征,中温和高温回火的疲劳断口是以韧窝为主的韧性断裂特征。疲劳裂纹扩展机理的不同导致了疲劳裂纹扩展规律的变化。     

汽车冷却装置护板断裂的原因

汽车冷却装置护板在固定螺母位置处发生断裂,应用显微组织分析、断口形貌观察、化学成分检测等方法对断裂原因进行了分析。结果表明:护板发生了疲劳断裂;断口上存在两个疲劳裂纹源,分别位于护板内表面与螺母的焊缝熔合区和外表面焊接热影响区,在交变载荷的作用下裂纹扩展导致护板断裂;焊接缺陷是导致疲劳开裂的主要原因。     

十字轴表面裂纹仿真与材料的断裂韧性试验

针对万向联轴器十字轴结构安全性问题，从表面缺陷裂纹应力强度因子角度分析十字轴断裂情况。建立十字轴三维模型，运用ANSYS WorkBench对十字轴进行静力学分析，找出十字轴轴径圆弧处应力最大。然后在分析后的模型中插入半椭圆形裂纹，进行表面裂纹分析。最后，在低周疲劳试验机上进行三点弯曲试验与柔度法得到十字轴材料的平面断裂韧性。研究结果表明：在十字轴轴径处裂纹大小长半轴半径c=5mm，短半轴半径a=1mm的半椭圆形裂纹得到十字轴应力强度因子大于材料试验的KIC，十字轴出现裂纹断裂。     

高炉煤气能量回收透平转子二级叶片失效分析

对某公司断裂失效的高炉煤气能量回收透平转子二级叶片的宏观形貌、化学成分、硬度、断口、显微组织进行了观察和分析,以找出其失效的原因。结果表明:叶片断裂属于疲劳断裂,疲劳裂纹起始于叶片进气边;叶片断裂的原因为所用材料与常规设计材料不同,且采取的热处理工艺不当;叶片表面由颗粒冲蚀产生的大量凹坑促进了疲劳裂纹的萌生,是疲劳裂纹形成的外因。     

液压泵柱塞弹簧断裂失效分析

某型液压泵上1Cr18Ni9不锈钢柱塞弹簧在工作4 h后断裂成4段;采用宏观分析、断口微观形貌分析、金相检查、硬度和渗氮层厚度测量等手段对弹簧断裂性质和原因进行了分析。结果表明:弹簧断裂性质为疲劳断裂,断裂起源于弹簧内侧的一表面轴向裂纹;该轴向裂纹产生于不锈钢丝的拉拔过程中,在使用环境下发生应力腐蚀,促进了裂纹的扩展,最终使弹簧在油压循环应力作用下发生疲劳断裂。     

航空发动机涡轮盘用GH4133B合金疲劳裂纹扩展行为研究

材料的疲劳寿命由裂纹形成寿命和扩展寿命两部分组成。针对航空发动机涡轮盘用GH4133B合金,进行室温下不同应力比的疲劳裂纹扩展试验,测试疲劳裂纹扩展门槛值。Paris公式回归分析结果表明,裂纹扩展速率随应力强度因子和应力比的增大而增大,含门槛值的修正Paris公式能精确描述疲劳裂纹扩展行为。利用光学显微镜在线观测裂纹扩展路径,并利用扫描电镜考察试样断口微观形貌。结果发现,随应力强度因子增大,裂纹扩展路径由平直变得曲折。在疲劳裂纹萌生区、稳定扩展区和快速扩展区,断裂表面依次呈现为解理断裂、疲劳条带和沿晶韧窝混合断裂模式。基于断口反推理论反推载荷和裂纹扩展方程,结果表明,利用反推方程预测疲劳裂纹的扩展,可有效防范疲劳断裂的发生。     

某直升机旋翼阻尼器安装螺栓断裂研究与试验

某型机喷涂了碳化钨涂层的旋翼阻尼器安装螺栓发生多起断裂或出现裂纹故障,为查明故障原因,对故障件进行了外观观察、断口宏微观观察、金相分析、硬度测试、表面涂层评价等,结果表明:螺栓断裂性质为疲劳,呈线源,裂纹扩展充分;裂纹开裂性质为疲劳.故障原因分析排查结果表明:螺栓提前出现疲劳裂纹或断裂的原因是碳化钨喷涂工艺出现批次性质...     

传动轴断裂原因分析以及轴成分、组织及力学性能检测

采用断口分析、扫描电镜、金相显微镜、定量光谱分析等方法,对断裂的轴进行了分析。断口观察获知轴断裂形式为多源低应力疲劳断裂,裂纹源于轴承表面,观察轴圆柱面形貌可判断,此类型断裂应与机加工痕迹过深以及轴工作过程中扭转+横向的复合受力状态有关。     

汽油发动机气门弹簧断裂原因分析

通过对正在使用的断裂的汽油发动机气门弹簧的断口进行化学成分、硬度、扫描电镜和显微组织观察,发现疲劳裂纹均起源于弹簧的外表面,分析认为引起弹簧疲劳破坏的直接原因是钢丝表面裂纹和折叠。而使弹簧表面产生折叠的原因是喷丸强度过大,丸粒的冲击力对钢丝表面产生强塑变,造成组织损伤,在丸坑底部萌生折叠裂纹等缺陷,最终导致气门弹簧早期疲劳断裂。     

48MnV非调质钢曲轴断裂的原因分析

通过化学成分检测、低倍和显微组织观察、断口形貌分析及力学性能测试等手段,对48MnV非调质钢曲轴断裂的原因进行了分析。结果表明:曲轴的失效模式为典型的疲劳断裂,断裂源位于主轴颈与曲柄销之间的过渡圆角处,断裂主要原因是曲轴钢中夹杂物过多;裂纹源区条状硫化物较多,曲轴表面有类似锻造流线形状的疏松缺陷,易于产生疲劳裂纹;裂纹沿条状硫化物及带状组织扩展,最终导致疲劳断裂。     

25Cr2Ni2MoV钢焊接接头的超高周疲劳特性

对25Cr2Ni2MoV钢焊接接头开展常温拉压条件下的超高周疲劳试验,并对失效试样进行断口分析,研究焊接接头的疲劳失效机理。结果表明,疲劳寿命曲线呈现阶梯状:在高应力短寿命区,疲劳断裂发生在试样母材区较多,多为表面或次表面夹杂物裂纹萌生;在低应力长寿命区,疲劳断裂发生在试样焊缝区较多,多为内部气孔裂纹萌生。断口分析发现:缺陷(裂纹源)尺寸较小或者越靠近试样内部,疲劳寿命越长,且较小缺陷同内部较大缺陷具有相似的裂纹萌生潜力。通过有限元模拟疲劳试样内部微缺陷处的应力分布得出,焊缝区气孔和夹杂物周围的应力集中程度大于母材区夹杂物。结合断口分析发现,母材区弥散分布的粒状颗粒夹杂物数量较多,并且聚集起来会形成更大的缺陷,相比焊缝区夹杂物更容易萌生疲劳裂纹。