加氢压缩机活塞杆断裂失效分析

通过宏观微观断口分析、化学成分分析、金相显微组织分析等手段,对断裂的活塞杆进行了失效分析.结果表明,活塞杆断裂属于疲劳断裂,活塞杆组织中存在的脆性夹杂物和渗氢所形成的甲烷气孔等缺陷,降低了活塞杆的疲劳强度,促进了活塞杆的疲劳断裂过程.     

柴油机润滑油泵高强度螺栓断裂失效分析

通过化学成分、金相、硬度、拉伸强度等理化试验,对比分析了某柴油机润滑油泵用螺栓断裂失效的原因。结果表明:断裂螺栓非金属夹杂物尺寸和数量远大于未断裂螺栓,扫描电镜断口观察到明显的疲劳条带,符合疲劳断裂特征。最终确定非金属夹杂物导致的抗疲劳性能降低是螺栓断裂的主要因素。     

用扫描电镜对球墨铸铁疲劳断口的观察

用80-2球墨铸铁制造的汽车曲柄主轴,使用中发生了疲劳断裂.为了分析引起疲劳断裂的原因,进行了扭转疲劳和弯曲疲劳试验.本文介绍用扫描电镜对事故断口和试验断口的疲劳裂纹源点、扩展区和终断区断裂特征观察结果.     

60Si2MnA弹条断裂分析

60Si2MnA钢制弹条进行疲劳寿命试验,未达到规定的疲劳寿命时发生断裂.通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度检测、化学成分检测,对弹条断裂原因进行了分析.结果表明:弹条断裂性质为弯曲-扭转疲劳断裂,其断口明显分成疲劳源区、扩展区和瞬断区3个区域,疲劳源区位于弹条表面;弹条断裂主要原因与弹条表面质量差有关,弹条表层存在脱碳层导致弹条抗疲劳性能降低,也是弹条疲劳断裂的又一原因.     

捞渣机链条断裂分析

对捞渣机断裂链条进行金相和断口分析结果表明，断裂主要原因是链条表面渗碳层太薄，硬度和强度较低，在长期拉－拉交变应力作用下，由表面诱发疲劳裂纹而引起开裂。     

螺栓疲劳断裂失效分析

通过宏微观断口形貌分析、化学成分分析、金相组织分析等手段,分析了螺栓断裂的原因.结果表明:螺栓疲劳断裂主要原因是螺栓表面脱碳层所导致的螺栓表面弱化,加速了疲劳裂纹源的形成,从而加速了疲劳断裂过程.     

DZ125高温合金断裂特征

对DZ125定向凝固高温合金的室温、高温拉伸,高温低周、高周疲劳,以及疲劳/蠕变交互断裂特征进行了研究。结果表明:DZ125合金室温、高温拉伸断口具有类解理断裂、韧窝断裂和沿枝晶断裂的混合特征,断裂机制为中心微孔聚集型断裂;高温低周疲劳断裂断口与主应力方向垂直;高温高周疲劳断裂断口疲劳裂纹扩展第一阶段表现为类解理小平面和平行锯齿状断裂特征。低周/蠕变交互断裂特征与相同条件下低周疲劳断口主要存在3方面差异:疲劳扩展区面积明显减小;断口上的撕裂棱线较多且相互连接;断口上氧化严重,特别是在疲劳扩展区,存在明显的致密氧化层。     

台架试验中齿轮断齿的原因分析

采用显微组织分析,结合断口形貌分析、齿形齿向分析对齿轮断齿原因进行失效分析.结果表明,齿根圆角表层非马氏体组织深度不符合技术要求,但非本次断齿的主要原因.齿轮断齿根本原因为齿根次表面存在大尺寸氧化物夹杂,在试验持续受力过程中以该夹杂为疲劳源发生鱼眼状疲劳断裂.     

城轨机车HXD3B 一系弹簧断裂失效分析

采用化学成分分析、金相分析、硬度测试、X射线衍射法残余应力测试和扫描电镜断口观察等手段,对发生断裂的铁路机车HXD3B一系弹簧断裂失效原因进行分析。结果表明,弹簧的组织出现了明显的混晶现象,弹簧表面出现较为严重的脱碳现象,在工作过程中若承受过大应力时,在夹杂物处产生疲劳裂纹源,最终导致该弹簧早期疲劳断裂失效。     

电厂0Cr18Ni9不锈钢油管断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等分析手段,对某电厂OCr18Ni9不锈钢油管断裂表面的金相组织、断口形貌进行了分析和检测,并同正常OCr18Ni9不锈钢油管的金相组织进行对比.结果表明,断裂油管的显微组织为等轴状奥氏体,晶粒大小在10～40μm之间变化,这同正常油管的显微组织基本相同.断口分析表明,在断口表面存在大量的疲劳条纹,显示典型的疲劳断裂特征,表明疲劳断裂是其主要失效方式,而油管的高频振动是造成疲劳断裂的主要原因.     

零夹杂42CrMo高强钢的超长寿命疲劳性能

利用超声疲劳实验方法研究了2种商业42CrMo钢和2种零夹杂42CrMo钢在不同热处理制度下的超长寿命疲劳性能.结果表明,42CrMo钢疲劳S-N曲线在106-109cyc范围内无平台出现,疲劳极限消失;零夹杂42CrMo钢在此寿命区间有明显的疲劳极限. SEM断口观察表明,42CrMo试样疲劳开裂大多起源于非金属夹杂物,而零夹杂42CrMo全部起源于基体表面.零夹杂42CrMo钢的最大特点是在2×106-109cyc内不易发生疲劳断裂,疲劳寿命的可靠性显著增加.     

电铲的环轨表面剥离原因分析

4 m3电铲的环轨工作表面发生早期剥离,本文对剥离环轨的化学成分、显微组织及断口特征进行了分析.分析结果表明:环轨的剥离断口形貌为疲劳断裂,其工作面淬硬层深度不足2mm,低于图纸技术要求的4mm～5mm.淬硬层以外区域的布氏硬度为200HB～204HB,也低于技术条件要求.环轨的基体组织为粗大不均匀的回火索氏体,铁素体呈网状、针状分布,属于热处理的缺陷组织.环轨的周向组织呈严重的带状分布,材料中的非金属夹杂物含量比较多.环轨的早期失效属于交变接触应力作用下的疲劳剥离,是由环轨的热处理组织缺陷和材料中含有较多非金属夹杂物等因素的综合作用引起的.     

汽车底盘内半轴断裂分析

卡车仅行驶数百公里就发生3起内半轴断裂故障。采用断口宏微观分析、金相组织及硬度检查等手段对内半轴断裂性质进行了分析,并借助有限元方法对内半轴断裂过程和原因进行了讨论。结果表明:内半轴首先在花键根部发生了大应力的扭转疲劳开裂,最终沿半轴横向扭转剪切断裂;内半轴反复承受过大扭矩作用是其纵向疲劳开裂的根本原因,花键槽底存在小的加工台阶引起的应力集中,半轴纵向存在大量非金属夹杂物都对疲劳性能不利。通过提高内半轴强度水平和冶金质量,优化底盘设计平衡分配桥间扭矩,以及通过结构优化降低内半轴应力集中水平等综合改进可以避免此类故障。     

风叶片紧固用高强度螺栓断裂原因分析

对断裂失效的风叶片紧固用螺栓件进行化学成分分析、宏观分析、金相分析、硬度测试和断口分析,结果表明:3根螺栓的断裂形式均为疲劳断裂,螺纹根部的应力集中和条状硫化物造成疲劳强度的下降是造成1#螺栓疲劳断裂的主要原因;1#螺栓的疲劳扩展使得2#、3#螺栓的工作应力升高,在螺纹根部产生疲劳源,而疲劳裂纹在条状硫化物的加速作用下扩展发生疲劳断裂。     

抽油杆20CrMoA断裂失效分析

简要介绍了20CrMoA抽油杆的生产工艺流程,对断裂失效的20CrMoA试样进行断口、热处理工艺、金相组织和夹杂物分析.结果表明:抽油杆断裂的主要原因是热处理后没有形成回火索氏体组织,原材料中夹杂物也会引起断裂失效,提出了防止断裂的措施.     

夹杂物对工程机械用钢Q345FCA疲劳寿命的影响

采用QBWP-6000J型简支梁旋转弯曲疲劳试验机测定了高疲劳寿命工程机械用钢Q345FCA的疲劳寿命;采用扫描电镜(SEM)对疲劳断口形貌进行了观察,并用附带的能谱仪(EDS)寻找断口上的夹杂物;借助夹杂物自动分析系统对钢中的夹杂物进行了分析。通过对试验数据的分析,计算得出了Q345FCA钢和Q345钢夹杂物的表面临界尺寸、次表面临界尺寸和内部临界尺寸。结果表明,Q345FCA钢的疲劳极限为273 MPa,Q345钢的疲劳极限为266 MPa。Q345FCA钢和Q345钢中夹杂物尺寸均小于临界夹杂物尺寸,且断口形貌显示所有疲劳断裂均不是由夹杂物所引起,夹杂物不是疲劳源。     

ZL101A合金低温疲劳性能和断裂行为研究

研究了ZL101A合金的低温拉伸性能和低温疲劳性能,对断口形貌进行了观察,分析了疲劳断裂的微观机制。结果表明:服役温度对合金疲劳寿命及断裂机制有显著的影响。随着服役温度的降低,合金疲劳寿命提高。室温条件下断口主要以穿晶断裂为主,同时伴随局部沿晶断裂特征,而-40℃条件下合金断裂行为表现出较强的晶体学裂纹特征。与室温相比,合金在低温下的疲劳断口瞬断区面积增大,粗糙度有所升高。而相同温度下,合金随着应变幅的增加,合金低温疲劳的断口粗糙度有所降低。     

不锈钢EGR冷却器钎焊结构断裂分析

通过对钎焊失效件进行断裂裂纹的宏观分析及断口分析,确定了断裂发生的位置,并分析了断裂形式及疲劳裂纹萌生和扩展过程的特点.在对失效件裂纹的宏观观察中发现,断裂多发生在钎焊圆角根部,裂纹沿钎焊圆角根部萌生和扩展.对钎焊圆角表面微观形貌进行观察后发现,在钎焊圆角根部存在着连续分布的钎料瘤,容易引起局部应力集中,促进疲劳裂纹的萌生.在对失效件断口进行的分析中找到了疲劳断裂的典型特征--疲劳辉纹,有力地证明了失效模式为疲劳断裂.     

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对断裂失效的螺栓件进行宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、金相分析和硬度测试,结果表明,该螺栓属于起裂螺纹根部表面的单向弯曲疲劳断裂,断裂螺栓起裂区断口为穿晶和少量沿晶混合的疲劳断口,扩展区断口为穿晶疲劳断口,终断区很窄,为韧窝断口,说明螺栓起裂过程除受到弯曲疲劳应力外,还受到氢的作用,螺栓终断时弯曲应力并不大。螺栓镀锌后残留氢偏高和工作中存在振动是导致螺栓发生疲劳断裂的主要原因。     

六角头螺栓断裂原因分析

对断裂失效的螺栓件进行宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、金相分析和硬度测试,结果表明,该螺栓属于起裂螺纹根部表面的单向弯曲疲劳断裂,断裂螺栓起裂区断口为穿晶和少量沿晶混合的疲劳断口,扩展区断口为穿晶疲劳断口,终断区很窄,为韧窝断口,说明螺栓起裂过程除受到弯曲疲劳应力外,还受到氢的作用,螺栓终断时弯曲应力并不大。螺栓镀锌后残留氢偏高和工作中存在振动是导致螺栓发生疲劳断裂的主要原因。