镗轴氮化缺陷分析

采用金相检验、显微硬度测定、扫描电镜等手段,对镗轴氮化、磨削后表面出现凹坑的原因进行分析.结果表明,显微组织中的针状、脉状和网状氮化物以及粗大的回火索氏体的出现,使磨削应力增大,最终导致氮化层中硬脆相剥落而形成了凹坑.     

液压马达用齿轮轴失效原因分析

液压马达用齿轮轴在使用过程中表面易出现严重的剥落现象。通过对失效零件痕迹分析以及成分和金相组织观察及性能评价,确定了失效形式及失效原因。结果表明:样品的失效为表层氮化层的大面积剥落。剥落的原因主要为氮化物层近表面区域存在大量的块状碳化物,导致表层硬度偏高,脆性增大,在使用过程中受到周期性工作载荷作用导致氮化层开裂并剥落。     

高温钢轴承套圈滚道磨削烧伤控制技术研究

高温钢具有较高的高温硬度、高温接触疲劳强度和耐磨性能,以其制造航空发动机主轴轴承,对延长轴承寿命、提升应用性能具有深远意义。公司制造的该类轴承在应用中多次发生故障,轴承套圈滚道表面出现剥落。分析认为,滚道表面产生的磨削烧伤层是诱发滚道表面剥落的主要原因。通过开展高温钢轴承套圈滚道磨削烧伤控制技术研究,固化高温钢轴承套圈滚道粗磨、细终磨的工艺方法,制定合理的高温钢轴承套圈磨削工艺流程,稳定控制套圈滚道表面磨削质量,规避磨削烧伤,解决轴承应用过程中出现的滚道表面剥落故障,提升轴承寿命及可靠性。     

4Cr14Ni14W2Mo钢氮化层剥落的研究

Unthank等人曾指出,含Cr高的奥氏体不锈钢在600～800℃氮化时,将沿晶界形成大量的CrN,并可能导致沿晶开裂,造成氮化层剥落.Kindlimann和Ansell认为,氮化表面上Fe或Ni-Fe的氮化物增到一定厚度时将产生“白亮层”,冷却时可能剥落。高濑孝夫在讨论氮化温度对18-8钢氮化层脆性影响时指出,低温氮化易出现氮化层剥落。本工作通过氮化前对试样作适当的预先热处理找到了解决氮化层剥落的方法,并探明了氮化层剥落的原因。     

铝箔轧机支承表面剥落的原因和对策

铝箔轧机的支承辊在使用过程中的会产生表面剥落。本文具体分析了支承辊产生表面剥落的原因，提出了相庆的对策和补救措施；支承辊应定期磨削；磨削时要彻底磨掉疲劳层；定期地修整倒角；产生表面剥落时尽可能通过机加工修复；对表面裂纹的检验手段应提高。这样，就可消降表面剥落，从而高支承辊的使用寿命。     

铝箔轧机支承辊表面剥落的原因和对策

铝箔轧机的支承辊在使用过程中会产生表面剥落。本文具体分析了支承辊产生表面剥落的原因，提出了相应的对策和补救措施：支承辊应定期磨削；磨削时要彻底磨掉疲劳层；定期地修整倒角；产生表面剥落时尽可能通过机加工修复；对表面裂纹的检测手段应提高。这样，就可消除表面剥落，从而提高支承辊的使用寿命。     

8407钢压铸模工作面麻点失效分析

8407钢压铸模具在使用过程中工作面出现麻点,对其进行抛光处理,而经抛光加工后再次使用,模具工作面仍出现麻点。采用金相显微镜及扫描电镜等仪器设备,对压铸模具失效件的化学成分、表面缺陷形貌特征及显微组织进行检测和分析。结果表明,模具工作面表面麻点处存在凹坑,凹坑周围及底部均存在不同程度的开裂,并在凹坑边缘形成斜坡状的压痕。模具工作面凹坑未发现氧化、腐蚀等化学反应,表明该凹坑由于挤压变形造成。压铸模工作面麻点产生的原因是抛光过程中加工强度过大,模具工作面表层已经形成高温快冷的白亮色淬火组织,淬火组织应力造成工作面的横向开裂,并形成局部纵向裂纹。在表面抛光热影响作用下,工作面次表层产生退火软化,因而形成变形的纤维状组织。模具在使用过程中,工作面表层纵向裂纹处被压塌形成凹坑,造成模具工作面宏观可见的表面麻点,导致锌合金压铸件产品表面凸起的外观缺陷。     

20CrMnTi钢凸轮轴表面磨损失效分析

采用宏观检验、润滑油油品性能测试、化学成分分析、力学性能测试、金相检验和显微硬度测试等手段对20CrMnTi钢单体泵凸轮轴表面磨损失效的原因进行了分析。结果表明,造成该凸轮轴表面磨损的主要原因是,凸轮轴表层组织中硬而脆的块状及网状碳化物降低了轴颈表面的接触疲劳强度,加大了其沿晶剥落的可能性。其次,磨削二次淬火马氏体的出现,在迭加了上述组织缺陷的基础上,产生了裂纹和脆性剥落。剥落的颗粒成为磨粒参与磨削,导致凸轮轴早期磨损失效。     

W9Cr4V2Mo钢滚动轴承剥落原因分析与预防

发动机减速机匣外场使用时发现异常,分解检查发现轴承套圈外滚道出现剥落,在轴承外观检查、成分分析、硬度检测、金相分析和应力测试结果基础上,对轴承剥落原因进行了分析,结果表明:轴承剥落性质为接触疲劳,轴承套圈在磨加工过程中产生的磨削力过大,滚道表面产生高温,在滚道表面形成一层薄而脆的二次淬火马氏体,并在滚道表面和次表面之间形成拉应力,滚道表面组织和性能的改变,产生磨削烧伤,降低了轴承的耐磨性和疲劳强度,导致轴承早期疲劳失效措施,并提出了采取合理的磨削参数,以及采用冷酸洗法与磁弹法相结合的预防措施。     

数控高速外螺旋面磨床设计与研究

介绍一种磨削汽车转向机螺杆轴滚道的磨床,并剖析带螺旋面类零件在磨削过程中出现波纹度的原因.所开发的数控高速外螺旋面磨床磨削效率优于现有螺纹磨床.     

SUS304不锈钢焊管起皮缺陷分析

SUS304不锈钢热轧板卷曲成型后焊接制成焊管,后经酸洗打磨,外表面出现类似鱼鳞鳞片状的起皮缺陷,部分区域已经脱落。通过扫描电镜微区分析和金相显微组织观察,表明:奥氏体晶界Cr碳化物造成了晶间腐蚀,而后在焊管表面残余拉应力和磨削应力的共同作用下产生了起皮缺陷。     

橡胶鞋外底表面涂层剥离特征研究

目的研究橡胶鞋外底表面涂层剥离特征及其在刑事侦查与鉴定中的价值。方法用四氧化三铁粉末和自粘纸提取不同警用皮鞋外底若干天的鞋印,观察其整体涂层剥离痕迹,总结涂层剥离的形态种类。对各区域出现涂层剥离特征的鞋外底数量进行统计,对不同鞋外底涂层最大剥离面积进行统计,对不同鞋外底不同位置的涂层剥离特征的消失时间进行统计,对仍然存在涂层剥离特征的鞋外底最大剥离面积进行统计。最后观察涂层剥离痕迹的变化规律。结果涂层剥离特征反映为两种痕迹——涂层未脱落的涂层剥离痕迹与剥离的涂层本身形成的涂层剥离痕迹。雨水天气后的0~2 d以内,涂层剥离程度较大的鞋外底数量最多。涂层的最大剥离面积集中在0.019~1.451 mm2范围内,仅有9只涂层喷涂较厚的鞋外底剥离的涂层面积较大。涂层剥离痕迹主要出现在外底中腰部位、外底掌后部位、外底前端部位和轻微擦划处。穿用一个月以后,28只鞋外底仍有涂层剥离特征,其中包括9只喷涂较厚的鞋外底,28只鞋外底的最大剥离面积集中在0.204~3.805 mm2范围内。外底前端部位的涂层最先停止剥离;外底中腰部位的涂层,其剥离特征持续的时间最久,外底掌后部位次之,最次为外底前端部位。涂层剥离痕迹的总体变化规律为由边缘向内部收缩并逐渐消失。结论涂层剥离特征的反映性与鞋外底所喷涂层多少、水浸环境、客体粘附力,以及客体表面几何形状与涂层剥离部位的结合能力相关。其特定性和稳定性与鞋外底所喷涂层多少、出现的位置等相关。涂层剥离特征对于刑事侦查与鉴定有一定的意义。     

航空发动机低压轴前支点轴承内圈剥落故障分析

航空发动机低压轴前支点轴承试车故检时发现内圈剥落。通过采用故障树分析方法对故障轴承进行失效分析,找到剥落原因。首先检测原材料化学成分,然后针对加工过程中与产生剥落有关的锻造、热处理和磨加工工序,分别对剥落内圈内部缺陷,硬度和淬回火组织,滚道表面形貌与残余应力进行检测分析,最后得出轴承剥落原因为锻造缺陷引起的疲劳剥落。通过增加锻件水浸超声检测的过程控制,可防止缺陷产品流出。     

铸造低铬磨球早期失效的研究

通过对低铬磨球进行落球试验和凿击试验,得出:采用金属型-砂型复合铸型铸造的低格磨球早期失效成梨形前,大量磨球存在剥落现象;裂纹首先产生于金属型砂型交界部位,而后产生碎片剥落,且碎片是从金属型砂型交界部位剥离;对剥落碎片的断口形貌分析,可判断金属型砂型处磨球碎片的断裂方式为解理穿晶脆性断裂。     

沿海变电站66 kV HGIS套管接线板镀银层腐蚀剥落原因分析

采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相组织观察等方法,结合实际服役地区大气环境分析,对某沿海变电站66 kV HGIS设备套管接线板镀银层大面积腐蚀剥落现象进行研究。结果表明：镀银层出现起泡、剥离的位置全部为基体与Cu过渡层之间,而银层与Cu过渡层之间结合良好;起泡及剥离的镀层已发生氧化或者硫化,暴露出来的铝合金基材被氧化。腐蚀介质通过镀层表面划痕或界面孔隙等通道进入镀层与基体界面形成腐蚀是导致接线板镀银层腐蚀脱落的主要原因。     

7B04铝合金及其螺接件的微观腐蚀机制及耐久性研究

目的 以飞机结构用7B04高强铝合金及其螺接件为实验对象,通过室内加速腐蚀试验模拟试样在南海海洋大气环境中的环境损伤,并深入分析其微观腐蚀机制与疲劳性能的内在联系。方法 通过数码相机、3D共聚焦显微镜、扫描电子显微镜等手段,研究模拟南海海洋大气环境下7B04铝合金及其螺接件的宏观/微观腐蚀特征,并借助疲劳测试分析经不同腐蚀周期后铝合金试样及螺接件的疲劳寿命。结果 铝合金及其螺接件经室内加速腐蚀试验后发生的腐蚀行为出现了明显差异,7B04铝合金试样表面发生的腐蚀行为以点蚀为主,而螺接件的腐蚀行为更加复杂。其中,远离螺接区域的暴露区的腐蚀情况与铝合金试样一致,在螺接区域发生了明显的缝隙腐蚀。此外,铝合金试样及螺接件随腐蚀周期变化的劣化规律也有所不同,腐蚀使得试样的疲劳性能均不同程度地下降。7B04铝合金疲劳寿命的递减趋势相对平缓,而螺接件在腐蚀进行到第2周期时其疲劳寿命就已降至原始寿命的一半,在腐蚀进行到第4周期时,螺接件的力学性能基本丧失。结论 经腐蚀后,铝合金试样出现了点蚀,且随着时间的延长出现了均匀腐蚀的趋势,疲劳寿命的递减趋势相对平缓。尽管螺接件的过渡区发生了严重腐蚀,但缝隙区诱发的局部腐蚀导致螺接件的受力面积减小,这是造成其疲劳寿命急剧衰减的首要因素。     

自制聚氨酯磨棒磨削合金灰口铸铁的表面粗糙度实验研究

为研究聚氨酯磨棒对合金灰口铸铁表面磨削质量的影响机制,自制了聚氨酯磨棒,并在磨棒中分别添加粒径为1、6和9μm的金刚石磨粒对合金灰口铸铁进行磨削加工,利用光学显微镜和白光干涉仪对磨削加工后的合金灰口铸铁表面形貌及平均表面粗糙度R_a进行分析比较。结果表明:使用粒径9μm的金刚石磨粒磨削工件表面,其磨削痕迹较深,表面粗糙度较差;相比之下,使用粒径6μm的金刚石磨粒磨削工件,可得到最佳的表面粗糙度,其R_a值可达0.01μm;而使用粒径1μm的金刚石磨粒,其磨削能力最差,材料被推挤到磨料的两侧,造成实际的表面粗糙度不够理想。     

不同表面技术对挺柱组织及耐磨性的影响

目的 为解决挺住可靠性不足的问题,研究不同表面技术对提高可靠性的效果。方法 采用软氮化、感应淬火和复合技术三种表面处理方法制备挺柱。利用显微硬度计、金相显微镜等对三种挺柱的组织、硬度进行了分析。利用SRV摩擦磨损试验机测试不同挺柱在干摩擦、富油、贫油条件下的摩擦系数,并通过体视显微镜和轮廓仪对磨损后的形貌和深度进行了分析。最后在发动机台架上进行1000 h负载循环耐久试验,验证挺柱可靠性。结果 氮化挺柱表层组织由0.006 mm厚的白亮层和0.2 mm厚的扩散层构成,硬化层薄,硬度过渡不平缓,且白亮层中含有大量疏松缺陷。感应淬火挺柱表层为2 mm厚的普通马氏体,硬化层深且硬度过渡平缓。复合强化挺柱表层由0.04 mm厚的含氮马氏体层和2 mm厚的普通马氏体组成,硬度过渡平缓且硬化层深。氮化与复合强化挺柱干摩擦和富油摩擦系数随磨损时间基本保持不变,干摩擦系数分别为0.56、0.54,富油摩擦系数均为0.174,表明两种挺柱都具有优良的抗粘着磨损与磨粒磨损性能。感应淬火挺柱干摩擦系数随磨损时间急剧增加,最大达0.95,此时因粘着抱死导致试验过早终止,富油摩擦系数稳定在0.164,表明其具有优良的抗磨粒磨损性能,但抗粘着磨损性能极差。此外,复合技术挺柱在台架耐久中的表现远优于氮化挺柱,表面未出现异常磨损及剥落,而氮化件表面剥落严重。结论 复合技术可有效提升挺柱可靠性。     

38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂样品进行检测。结果发现,断口呈快速断裂的放射状条纹特征形貌,表明该失效件断裂速度快。活塞杆末端外圆存在数条圆弧状表面裂纹,推测该处受到外力作用的高速撞击,使得法兰端承受极大的弯曲应力,最终在应力集中最大的凹槽部位产生断裂。断口剖面显微组织检测发现,法兰端存在两处凹槽,由靠近杆部的第一凹槽产生断裂。实测第二凹槽倒圆角半径R极小并产生表面裂纹,表面裂纹两侧渗氮层明显加深,表明该表面裂纹形成于渗氮处理之前,属于调质处理过程形成的淬火应力集中开裂,由此推断第一处凹槽同样存在应力集中开裂倾向。断裂源区存在表面裂纹及表面剥落,表面渗氮层脆性大。杆部外圆存在表面脱碳层,并产生脆性针状氮化物。样品表层及心部的显微组织为粗大马氏体位向的回火索氏体,基体组织为粗大过热组织,材料强韧性比正常晶粒组织显著降低。