采煤机齿轮开裂的失效分析

利用磁粉探伤机、直读光谱仪、维氏硬度计和金相显微镜研究了采煤机齿轮的裂纹形貌、化学成分、硬度梯度和微观组织。结果表明:齿轮的化学成分、显微组织、齿部硬度符合技术要求。齿轮裂纹的位置有黑色的氧化痕迹,且裂纹之间彼此平行且垂直于磨削方向,裂纹位置的显微组织有明显的回火痕迹,且硬度出现了明显下降。产生裂纹的主要原因是齿轮磨削时温度过高造成的,经过采取更换磨削砂轮、减少磨削深度、降低内应力等措施,彻底了解决了齿轮的磨削开裂问题。     

轮胎钢圈开裂失效分析

某公司生产的轮胎钢圈在安装服役15d左右后出现批量开裂现象,采用宏观分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验及断口分析等方法对轮胎钢圈的开裂原因进行了分析。结果表明:该批轮胎钢圈失效为早期疲劳开裂;轮胎钢圈轮辋侧焊缝熔合线处存在机加工刀痕,产生缺口应力集中,加之裂源处焊缝熔深不足降低了其疲劳性能,加速了疲劳裂纹的萌生和扩展,最终导致轮胎钢圈早期疲劳开裂。     

环氧浇注干式变压器开裂失效分析

某环氧浇注干式变压器在使用过程中发生开裂失效,为查明开裂原因,笔者对其进行了磁感应强度测试、导线电阻测试和x射线扫描分析。结果表明：该变压器开裂是由于其固定板设计不合理,未进行圆弧处理,灌封时尖角处应力集中,导致变压器在进行高、低温试验时于尖角处产生裂纹,最终引起变压器开裂并伴有黑色物质流出。     

发动机曲轴早期疲劳开裂失效分析

针对某型号发动机曲轴疲劳试验未达到规定载荷累计循环次数,早期疲劳开裂的问题,采用化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和表面氮化层检验等方法对其进行了失效分析。结果表明:该曲轴为疲劳开裂,曲轴过渡圆角处的高应力区存在大尺寸硬质非金属夹杂物是导致曲轴过早疲劳开裂的主要原因;另曲轴过渡圆角处加工质量差,使得该处应力集中加剧,也是致使该曲轴过早疲劳开裂的重要因素。     

渗碳轴齿轮开裂分析

18Cr2Ni4WA钢轴齿轮在渗碳或渗碳淬火后多次发生纵向裂纹。对原材料及断裂件进行了宏观断面分析、金相检验和化学成分分析。结果表明,由于材料中合金元素偏析、夹杂物含量偏高、带状组织明显,从而导致轴齿轮在热处理中开裂。     

S136钢模具早期开裂原因分析

S136钢模具在使用过程中发生早期开裂失效,采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、能谱分析、金相检验等方法对该模具的失效原因进行了分析。结果表明:大件模具开裂的主要原因是,由于内孔电加工脉冲电流过大,内孔边缘产生严重的淬火变质层,造成表面拉向应力开裂;同时基体组织中存在网状碳化物,降低材料强度和韧性,加大模具内孔开裂倾向及裂纹扩展进程。小件模具开裂的主要原因是,由于模具凹槽部位倒角半径过小,应力集中显著增大,在工作载荷的作用下,形成应力集中而开裂。     

某压缩机法兰与钢管焊接接头焊缝开裂失效分析

某平台湿气压缩机法兰与钢管焊接接头焊缝发生开裂失效,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能试验、扫描电镜分析和能谱分析等方法对焊缝的开裂原因进行了分析。结果表明:焊接接头结构的不合理和焊缝内部的未熔合缺陷造成局部应力集中,并导致焊接接头的疲劳极限下降,在应力作用下法兰一侧切口处焊缝根部与未完全熔合的法兰母材交界处形成裂纹源;在外部循环载荷作用下,裂纹逐渐向外表面扩展,当达到焊接接头的疲劳极限时,焊缝即发生开裂。     

铁路轮对用轴承外圈开裂失效分析

某型铁路轮对用轴承在运行约6×105 km后发现轴承外圈开裂,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试以及断口分析等方法对轴承外圈开裂原因进行了分析。结果表明:该轴承外圈开裂主要是因为其外表面在环境腐蚀性介质作用下产生腐蚀坑,形成缺口效应和应力集中,在机械应力和残余应力的作用下,腐蚀坑处萌生微裂纹并不断疲劳扩展,最终导致轴承外圈开裂失效。     

发电机转子疲劳开裂原因分析

对某发电机转子出现的裂纹从结构、材质、局部应力及裂纹面的宏、微观检查,得出了其低应力高周疲劳破坏的开裂性质.分析了其失效原因.     

大型调质输入轴开裂分析

某大型调质输入轴放置约9个月后开裂,采用宏观分析、化学成分分析、低倍检验、断口分析、金相检验以及力学性能测试等手段对输入轴开裂原因进行了分析。结果表明:该输入轴为在组织应力及氢析出所造成内应力共同作用下的氢致延迟开裂;输入轴原材料氢含量高、偏析严重、非金属夹杂物含量高以及锻造不充分,引起零件内部发生了氢气积聚,形成了较大的内应力,这是导致输入轴发生氢致延迟开裂的主要原因。     

弹壳开裂失效分析

对某型H68黄铜弹壳进行检查时发现大量弹壳存在裂纹。通过对弹壳进行宏观和微观观察、能谱分析、金相检验和残余应力测定等,分析了弹壳开裂的原因。结果表明:弹壳的开裂性质为应力腐蚀开裂,其原因是由于收口位置存在一定的残余拉应力,且该位置的晶粒尺寸较大,在外界介质的协同作用下产生了应力腐蚀裂纹。     

圆柱齿轮磨齿机的选型

对圆柱齿轮磨齿机中的蜗杆砂轮磨齿机和成型磨磨齿机的磨削原理及应用场合作了介绍,从用户的角度对机床选型、对机床供应商的要求作了分析,指出国内磨齿机机床厂家,应联合夹具专业厂商、磨料生产厂商组成强大的综合服务队伍,对于争夺日趋激烈的磨齿机市场具有现实意义.     

轴承齿圈开裂原因分析

使用了约4a（年）的轴承齿圈在服役过程中发生开裂。为查明其开裂的原因,通过化学成分分析、力学性能测试、宏观及微观检验对轴承齿圈进行了分析。结果表明：轴承齿圈开裂的原因是孔内壁表面腐蚀坑处产生微裂纹,加之齿圈本身强度低于技术要求值,在交变应力的作用下发生了疲劳断裂。     

变速箱双联齿和512齿轮失效分析

某型号变速箱在台架试验过程中,双联齿和与之啮合的512齿轮均发生失效事件。采用断口分析、金相检验、硬度测试以及化学成分分析等方法对失效件进行了检验。结果表明:由于双联齿和512齿轮的齿面存在严重的异常接触,加之双联齿的有效硬化层深度和心部硬度均低于技术要求,从而导致在台架试验过程中双联齿表面发生严重的接触疲劳剥落,与之啮合的512齿轮发生弯曲疲劳断齿。     

20CrMo 齿轮失效分析

目的某厂生产的20Cr Mo齿轮在使用不久后,发现凹坑缺陷后失效,需寻找失效原因。方法通过应用金相组织分析、硬度分析和能谱分析等方法,对该齿轮的失效原因进行了分析。结果试验后分析结果表明,齿轮次表面存在的白亮层组织破坏了材料的连续性,是其失效的主要原因。结论建议改进热处理工艺,保证组织的均匀性,并选用成分均匀的钢材,以避免失效。     

Failure Analysis of Cracked Gear Shafts

Two gear shafts cracked during the fabrication. The cracks are through the grooves associated with the gear teeth and propagated completely across the shaft. Fractography on the cracked teeth indicates that the crack origins are about 3.5 to 4.0 mm from the groove and exhibit pointlike features. Fracture surfaces near the crack origin regions were intergranular, and the fracture appeared to have occurred instantaneously. Metallurgical analysis indicates that decarburization had occurred on the surfaces of the gear shafts, but occurrence of decarburization has no relation to the cracking. Cracking occurred during the carburization-quenching process and originated at a cluster of Al₂O₂ complex inclusions. The thermal stress produced by quenching drove the cracking process.