20CrMnMo减速机高速轴断裂原因分析

某工程用20CrMnMo减速机高速轴在试运行过程中轴杆变截面处发生断裂.对高速轴进行宏观、微观断口分析,显微组织分析,力学性能测试等.结果表明:该高速轴的断裂形式为旋转疲劳断裂,轴表面的机加工损伤是导致其早期疲劳断裂的直接原因.热处理工艺不当造成的混晶和硬度偏低促进了裂纹的萌生,在服役过程中变截面位置应力集中,导致高速...     

减速机高速轴断裂失效分析

对减速机高速轴的断口宏观形貌、金相组织、化学成分、硬度等进行了观察和测试.结果表明,减速机高速轴未按制造图纸要求选用42CrMo钢,使用前也未按要求进行调质处理,原材料的组织缺陷以及键槽的设计位置不合理导致其发生早期断裂失效.     

减速机轴断裂失效分析

采用宏微观形貌分析、化学成分分析、力学性能测试、SEM微观形貌分析等手段,分析了减速机轴断裂的原因.结果表明:热处理工艺不规范,产生魏氏组织是减速机轴断裂的主要原因;键槽的设计位置不合理加速了减速机轴的断裂.     

高速中间轴齿轮开裂失效分析

某齿轮箱中的18CrNiMo7-6钢高速中间轴齿轮在渗碳淬火磨齿后做动平衡试验过程中出现振动异响,拆机后发现中间轴齿轮在轴径处出现明显的轴向裂纹。通过宏观观察、多次切割后找到裂纹源位于大轴齿轮心部,在裂纹源处取样进行化学成分、显微组织分析等方法对开裂位置进行研究。结果表明,由于大型齿坯锻件去氢处理不完全,随着时间的推移,氢原子聚集形成氢分子,在工件内部造成应力集中,导致该轴齿轮在渗碳淬火磨齿后发生延迟性氢脆开裂,引起轴齿轮失效。     

减速机高速齿轮轴断裂失效分析

某输入功率为710 kW的减速机使用中直径达120 mm的高速轴发生早期断裂.通过对该断裂轴进行材料成分检测、宏微观断口分析、显微组织检验、显微硬度及常规力学性能检测和分析后表明,齿轮轴材料成分、夹杂物级别符合相关技术要求;其断裂方式为多源疲劳脆性断裂,其主裂纹源萌生于高速轴键槽的受力侧,表面硬度低(仅为35-38 HRC,没有达到技术图纸所要求的59-62 HRC),屈服强度低、无有效的表面强化硬化层是导致齿轮轴发生早期疲劳破坏的主要原因.     

减速机轴断裂的分析与预防

本文对安钢炼铁厂8#高炉焦二皮带设备在运行过程中出现的减速机高速轴断裂事故进行了分析,找出了故障发生的原因,介绍了预防减速机故障的措施,并对焦二皮带设备进行了改进,消除了减速机轴断的故障,取得了良好的效果。     

42CrNiMo钢螺杆芯轴疲劳断裂失效分析

采用X射线荧光光谱仪、金相显微镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、扫描电镜等,对42CrNiMo钢塑料造粒机螺杆芯轴断裂原因进行分析。结果表明:42CrNiMo钢的化学成分、金相组织及力学性能均符合技术标准要求。失效芯轴属于多源疲劳断裂,芯轴齿根表面加工缺陷形成的应力集中是造成疲劳断裂的主要原因。     

副励磁机轴断裂失效的分析

通过分析副励磁机轴断裂的宏观、微观组织形貌，得出该轴断裂的主要原因是夹杂物和其所受的附加弯曲应力。     

搅拌轴断裂失效分析

采用宏观形貌、EDS能谱、金相组织分析、力学性能测试、SEM微观形貌等手段,分析了搅拌轴断裂的原因。结果表明:淬火马氏体粗大是导致搅拌轴发生疲劳断裂的主要原因。     

水泵轴的断裂失效分析

通过宏观和微观的断口形貌观察、理化检验 ,认为水泵轴的断裂属于疲劳断裂 ,原因是强度不足 ,并提出了有关设计、生产和维修的建议。改进了设计后 ,没有再出现水泵轴在使用中断裂的事故。     

18CrNiMo7-6钢齿轮热处理后开裂失效分析

一批在生产加工后进行了淬火和低温回火的齿轮在库房存放过程中发生开裂。通过超声波探伤、金相检验、化学成分分析、硬度测试、断口形貌观察、端淬试验和补充热处理等手段,对齿轮开裂原因进行了分析。结果表明,开裂齿轮强度高导致氢脆敏感性高,在次表面产生氢致延迟裂纹是引起齿轮快速脆性开裂的直接原因。开裂齿轮淬硬性和淬透性过高,超出了BS EN 10084-2008对18CrNiMo7-6+HH钢淬透性要求,是齿轮开裂的根本原因;通过调整淬火介质,降低淬火时高温区冷速,从而降低淬回火后齿轮的强度和硬度,可有效避免开裂。     

风电主轴断裂失效分析

研究了一风力发电主轴的断裂原因,通过对其进行设计、制造和使用3个方面的分析,发现主轴内部存在多处点状和密集超标缺陷,最大缺陷ϕ(7.0~14.2) mm,宏观组织为树枝状枝晶偏析铸态组织,微观组织为非调质组织,炼钢、锻造及热处理过程产生的质量缺陷是导致主轴发生脆性断裂的主要原因。     

某型智能柴油机凸轮轴热处理工艺的开发

某型智能柴油机凸轮轴长径比大,热处理技术要求高,生产难度大。为了解决该难点,利用多用炉、真空回火炉、井式渗碳炉、深冷箱、井式回火炉、校直机等设备从技术难点分析、试验摸索等方面进行了研究,认为该凸轮轴通过清洗→防渗→烘干→预热→循环渗碳→高温回火→校直→真空去应力→机加工→淬火→深冷处理→回火等工艺流程,可以生产出硬度高、显微组织好、力学性能高、热处理畸变可控的产品。需要指出的是,多用炉高低碳势多次循环渗碳比传统二段渗碳优势明显,如渗碳速度快、碳化物形态好、硬度高、硬度梯度平缓、渗碳时间短、生产效率高等。采用上述热处理工艺方案,最终加工的样件完全满足用户要求。     

渗碳前预热处理对17CrNiMo6钢制齿轮轴畸变的影响

以17CrNiMo6钢制齿轮轴为研究对象,用有限元软件对齿轮轴的渗碳预热和直接渗碳过程进行了定量分析,确定了影响畸变的主要预热工艺参数,并对这两种过程中的温度场和应力场进行了对比分析,研究预热处理对齿轮轴热处理畸变的影响。结果表明,在渗碳前进行400 ℃保温3 h的预热处理,能够有效减小齿轮轴热处理畸变。     

热处理对高速车轮组织和断裂韧性的影响

以ER8车轮钢为对象,采用预处理+终处理方法改善车轮组织状态,并分析了工艺参数对晶粒尺寸及分布的影响。结果表明:经过870℃×1.5 h预处理+840℃×1.5 h终处理,晶粒平均尺寸及分布均匀性明显改善,断裂韧性得到显著提高;在保温1.5 h的终处理中,900℃时异常晶粒快速长大,平均晶粒尺寸出现局部峰值;随着初始组织均匀性的提高,异常晶粒尺寸与正常晶粒尺寸相对差(RD)达到峰值的温度有提高趋势。     

高速磨削对18CrNiM07-6表面完整性的影响研究

目的对试件表面粗糙度和残余应力进行分析,为研究高速磨削齿轮材料表面完整性提供试验依据,并对齿轮材料高速磨削工艺进行深入探讨。方法选择以平面磨削为主要研究方式,根据Salomon理论和高速磨削理论,提出以单因素法对齿轮材料18CrNiMo7-6进行高速磨削工艺试验,试验变量为砂轮线速度、磨削深度和工作台速度,以此得到了高速磨削工艺参数与表面完整性(主要为表面粗糙度和残余应力)之间的关系。结果齿轮材料18CrNiMo7-6的表面粗糙度随砂轮线速度的增大、磨削深度和工作台速度的降低而得以改善,用三维粗糙度表征法可以准确地评定工件表面形貌。试验得到砂轮线速度对残余应力的影响最大,磨削深度次之,工作台速度的影响较小。除V_s=160 m/s外,经高速磨削的渗碳淬火18CrNiMo7-6试件表面残余压应力值得到提升。结论通过分析高速磨削对表面完整性的影响,可得到该研究材料的最优磨削参数组合为:V_s=120 m/s,V_w=4 m/min,a_p=0.02 mm。在此磨削参数下,试件的残余压应力值最大,将有利于提高试件表面完整性。     

研磨工艺对18CrNiMo7-6钢表面粗糙度和残余应力的影响

目的 探究研磨工艺参数对18CrNiMo7-6钢渗碳前后工件表面粗糙度和残余应力的影响规律,从而为降低研磨加工工件表面粗糙度,提高表面质量提供依据。方法 分别采用三维表面轮廓仪和X射线残余应力分析仪对工件研磨前后的表面粗糙度和残余应力进行检测,通过单因素试验研究研磨垫粒度、研磨压力、研磨速度及研磨时间等研磨工艺参数对工件表面粗糙度和残余应力的影响规律。结果 随着研磨垫粒度从400#到3000#,渗碳前后工件表面粗糙度值均减小,Ra可达15~17 nm。渗碳前后工件表面残余应力值均增大,渗碳前表面表现为残余压应力,渗碳后表面可由较大的残余压应力升至残余拉应力。当研磨垫粒度为400#时,渗碳前后工件残余应力分别为–506.54 MPa和–587.29 MPa。研磨垫粒度为800#时,随着研磨压力、研磨速度及研磨时间的增大,渗碳前后工件表面粗糙度值均减小,且表面残余压应力值增大。结论 相同研磨条件下,渗碳后工件的表面粗糙度普遍小于基体件,而渗碳件的表面残余应力普遍大于基体件。18CrNiMo7-6钢渗碳后,硬度、耐磨性得到极大提高,其研磨过程中塑性变形程度减弱是导致上述现象的重要原因。     

三维表面粗糙度对18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳寿命的影响

目的探究固定载荷下三维表面粗糙度S_a对18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳寿命的影响。方法通过砂纸研磨制备不同表面粗糙度及纹理方向的18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳试样,测量所有试样的表面粗糙度参数S_a及三维表面形貌参数S_q、S_z、S_(sk)、S_(ku)。对试样进行旋转弯曲疲劳试验,分析疲劳寿命。结果在相同或相近粗糙度的情况下,轴向纹理疲劳试样疲劳寿命大于周向纹理疲劳试样疲劳寿命。相同纹理方向的情况下,表面三维粗糙度S_a越低,试样疲劳寿命越高。试样疲劳寿命次数与表面粗糙度参数S_a及三维表面形貌参数S_q、S_z、S_(sk)、S_(ku)均有明显的相关性。结论对于18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳试样,拥有平行于疲劳应力的机械加工纹理比垂直于疲劳应力的机械加工纹理具有更小的危害性。降低18CrNiMo7-6试样表面粗糙度,能够有效提高试样旋转弯曲疲劳寿命。纹理方向平行于疲劳应力方向的试样,表面偏斜度S_(sk)对零件疲劳寿命影响不明显。     

18CrNiMo7-6钢研抛工艺试验研究

探究研抛工艺参数对工件材料去除率和表面粗糙度的影响。以砂纸和金刚石喷雾抛光剂为研抛介质,通过正交试验研究砂纸细度、研抛压力、研抛速度、研抛时间对18CrNiMo7-6工件材料去除率和表面粗糙度的影响。采用三维形貌仪、千分尺、电子天平和超景深显微镜对18CrNiMo7-6工件的表面粗糙度、厚度、质量和表面形貌进行测量分析,以材料去除率和表面粗糙度为评价指标,得到最佳的研抛工艺参数组合。在最佳工艺参数组合下,砂纸研磨工件的材料去除率为0.86μm/min,表面粗糙度为Ra0.048μm,金刚石抛光剂抛光后工件表面粗糙度为Ra0.024μm。砂纸研磨最佳工艺参数为:砂纸细度800#,研磨压力0.2MPa,研磨速度30rpm,研磨时间30min。抛光最佳工艺参数为:抛光压力0.2MPa,抛光速度30rpm,抛光时间15min。     

热轧板带轧机高速钢复合轧辊断裂失效分析

针对热轧板带工作辊在轧制过程中发生的断辊事故,对其失效原因进行了分析。通过对轧辊断口宏观形貌,材质化学成分、显微组织、工作层残余奥氏体含量及断口形貌的分析,认为轧辊断裂属于应力断裂.而造成轧辊断裂的主要原因是工作层残余奥氏体含量过高,轧辊在使用过程中残余奥氏体发生马氏体相变,巨大的内应力导致裂纹的产生;同时轧辊工作层显微组织中网状碳化物,芯部C、Mn含量不足以及铸造孔洞缺陷加速了裂纹扩展而造成的。为此,对轧辊的制造工艺、使用及维护提出了相应的措施,确保了轧辊的正常使用。