往复压缩机2C13活塞杆失效分析

通过对宏观断口、微观断口的观察,并采用电子显微镜、扫描电镜、能谱仪等仪器对显微组织及力学性能进行分析,并对往复压缩机活塞杆断裂的原因进行分析。结果表明活塞杆的断裂属于早期疲劳断裂,为脆性断口,其裂纹源位于台肩根部的次表皮。由于原材料在锻造时局部形成了粗大晶粒的原始组织,并伴有混晶和微裂纹,而且台肩R处加工时应力集中和加工精度不高,促进了活塞杆断裂的发生。     

某发电厂高压主汽阀阀杆断裂失效分析

对发生断裂的高压主汽阀阀杆进行了宏观检查、断口分析、金相组织检验和力学性能试验。结果表明:阀杆结构存在缺陷,变截面位置无渗氮层,并且断口位置内外两侧均存在结构突变,此种结构不但造成了应力集中,还缩小了承载面积。阀杆在高温高应力环境下运行,变截面位置无渗氮层保护并且应力集中,导致裂纹在此处产生。主裂纹沿着阀杆最薄弱的45°斜面扩展,最终导致阀杆断裂。     

排气阀杆早期断裂失效分析

对某批早期断裂的排气阀杆进行了成分分析和金相观察,对其断口也进行了宏观和微观观察分析。结果表明:该批排气阀杆锁槽早期断裂主要是由于阀杆组织存在表面粗晶层,在高频率冲击应力作用下,阀杆的锁槽处形成严重的能量集中和表面应力集中,从而在锁槽圆周产生多个裂纹源。同时,阀杆内部大量分散的夹杂物又形成内部应力集中源,加速排气阀杆的断裂,导致阀杆早期断裂。     

42CrMo合金钢螺栓的断裂失效分析

通过宏观和微观断口形貌观察、化学成分分析、力学性能检测、金相观察、渗氮层检查等方法对42CrMo合金钢的螺栓断裂原因进行分析。结果表明:螺栓断裂属于大应力集中高应力双向弯曲疲劳断裂,裂纹起源于螺栓退刀槽靠近螺杆端圆角处;由于表面渗氮硬度高,韧性和抗疲劳性能下降,承载大冲击载荷能力减弱,引起螺栓断裂失效。改进工艺后,螺栓圆角处不做渗氮强化,螺栓没有发生断裂失效。     

Cr12钢冷冲模热处理开裂原因分析

某厂制造的Cr12钢硅钢片冷冲模热处理后常发生开裂,有的在使用过程中出现早期开裂而失效.为了提高模具质量,笔者对模具开裂原因进行了综合的分析.1 裂纹分析结果在开裂的模具(见图1)上用线切割法取下含有裂纹的样品.其中S_1部分用作断口分析,S_2S_3作显微组织等分析.从样品的宏观表面上可见裂纹从台阶处向纵横延伸、且较深.经测量,纵向裂纹长度约35mm,径向裂纹长度约25mm.模具台阶处呈尖角,裂纹起源处有粗大刀痕.经对样品进行显微分析可见,脆性夹杂物较少,为1～2级.但沿模具的径向碳化物呈带状,沿模     

300 MW汽轮机高压主汽阀阀杆断裂原因分析

通过化学成分分析、断口分析、金相分析、电子显微分析和能谱分析,确定了某300 MW汽轮机1号高压主汽阀阀杆断裂的原因,为错用了25Cr2MoVCu钢,而非设计的2Cr12N iMoWV钢所致。过高的淬火温度造成组织粗大,晶粒度达到4级,且存在富铜相、带状组织和大量夹杂物,使钢产生较大脆性。在淬火过程中,组织应力和热应力使弹簧内孔根部产生应力集中,致使形成淬火裂纹,阀杆启闭产生的应力使裂纹扩展,最终引起阀杆断裂。     

铀矿用不锈钢泵轴断裂原因分析

目的找到不锈钢泵轴断裂原因。方法通过对断裂的泵轴进行失效分析,利用扫描电镜、金相显微镜、直读光谱仪、显微硬度计等测试方法和手段,对失效泵轴的断口形貌、组织、化学成分、显微硬度等进行分析。结果断口形貌呈明显的脆性疲劳开裂特征,且裂纹源呈现多源特征,有疲劳辉纹和二次裂纹存在。316L泵轴材质成分和组织问题不大,在近表面存在大量夹杂物,同时泵轴表面观察到点蚀和微裂纹存在。结论近表面夹杂物在酸性环境中极易引起点蚀,同时泵轴与联轴器根部结合处存在变截面,形成应力集中。当泵轴受到腐蚀、应力以及电机交变载荷作用时,形成腐蚀疲劳裂纹源,裂纹扩展造成瞬断是此次不锈钢泵轴断裂的主要原因。     

32Cr3Mo1V连铸圆坯端部锯切缺陷的原因分析及工艺改进

32Cr3Mo1V连铸圆坯端部在锯切时发现缺陷，采用扫描电镜分析断口形貌，金相显微镜分析组织，并配合布氏硬度仪进行硬度分析，找出32Cr3Mo1V连铸圆坯端部锯切缺陷的原因为完全退火不彻底，存在较多的贝氏体组织，较大的组织应力在锯切下料时在锯条切口处产生应力集中，在珠光体内萌生裂纹，裂纹逐步扩展引起宏观开裂。通过提高退火温度、延长保温时间、增加升温及降温平台，使问题得到解决。     

挖掘机油缸活塞矫直断裂原因分析

某机械厂使用100 mm规格的45钢圆棒加工一种挖掘机油缸活塞,在加工过程中发生矫直断裂。对45钢圆棒和断裂样品进行了化学成分、低倍酸洗、断口、金相组织等项目分析。结果表明:用于加工活塞杆的45钢圆棒力学性能、化学成分符合标准要求,钢中夹杂物含量少,组织是正常的铁素体+珠光体。活塞杆矫直断裂为脆性断裂,断裂源位于工件表面,断口微观形貌为冰糖状脆性断口。断裂件经酸洗后发现纵向表面存在较多沿周向分布的裂纹及较深、较粗的车加工刀痕,金相分析结果表明裂纹为中频淬火过程中形成的沿晶裂纹,裂纹区域存在回火马氏体硬脆相组织。活塞杆发生矫直断裂的原因是工件矫直前已存在中频淬火形成的淬火沿晶裂纹,在矫直应力的作用下,裂纹沿基体扩展直至发生断裂。通过改进中频淬火和回火工艺,提高工件表面加工光洁度可消除表面淬火裂纹,后续产品未再发生矫直断裂。     

热电厂锅炉主蒸汽安全阀密封面开裂原因分析

采用扫描电子显微镜(SEM)对电厂铸造高温合金主蒸汽安全阀的断口进行观察,分析了安全阀密封结合面失效断裂的影响因素.结果表明,阀门表面处理层与基体密封结合面存在以沿晶方式扩展的裂纹,其产生原因是在高温高压工作条件下,蠕变孔洞相互聚合形成裂纹源,同时,铸态组织中粗大碳化物与高温氧化环境诱发部件在表面缺陷处应力集中.     

38CrMoAlA钢传动主轴失效分析

借助光谱仪、蔡司光学显微镜和洛氏硬度计等分析手段对38CrMoAlA钢主轴失效件的化学成分、非金属夹杂物、断口裂纹形貌、显微组织和硬度进行检测与观察,分析并讨论了造成该工件裂纹产生的影响因素。结果表明:38CrMoAlA钢主轴的化学成分、硬度、渗氮层、非金属夹杂物、带状组织均符合标准要求;显微组织晶粒粗大,为贝氏体+珠光体,非预期使用态组织(回火索氏体),故工件硬度高、内应力较大、脆性较大,在应力的作用下易产生裂纹,导致脆性断裂失效。     

汽车减震器活塞杆断裂失效分析

通过光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等分析手段,对汽车减震器活塞杆压弯检验过程中的异常断裂原因进行了分析。结果表明,活塞杆表面镀Cr层厚度约为24 μm,次表层淬硬层深度约为0.8 mm,次表层组织为回火马氏体+少量铁素体,心部基材组织为铁素体+珠光体;压弯试验时,活塞杆首先在最大弯曲应力一侧的高频淬火区发生氢脆开裂,裂纹形成后,活塞杆在外加应力作用下发生快速失稳断裂。在此基础上,提出了消除活塞杆氢脆隐患的改进措施。     

列车车钩尾销孔裂纹分析

某型列车运载量增大后,列车车钩尾销孔牵引弧面位置大量出现裂纹。本文车钩尾销孔的化学成分和机械性能进行了检测,观察了车钩钩尾销孔裂纹的宏微观形貌,并对裂纹位置的金相组织进行了检测。结果表明,车钩钩尾销孔裂纹在径向上为脆性断裂特征,而周向上为疲劳断裂特征。分析认为,由于列车运载量增大,车钩尾销孔位置的工作应力增大,同时由于车钩尾销孔处淬硬层与基体的性能差异较大且无明显的过渡层,在工作应力作用下淬硬层首先发生脆性断裂并沿径向扩展,至淬硬层与基体界面处则沿着性能较弱的界面疲劳扩展。     

液压挖掘机销轴断裂分析

某型液压挖掘机的销轴在作业过程中发生断裂.采用宏观观察、金相组织分析、硬度检测、化学成分分析、力学性能检验手段对销轴的断裂原因进行了综合分析.结果表明:失效销轴属于典型脆性断裂,工作时间较短,属于早期失效;活塞杆和连杆对销轴挤压,在销轴表面形成应力集中以及表面淬火不合格是导致销轴脆断的主要原因;另外,调质处理不符合要求...     

42CrMo法兰表面裂纹产生原因分析

针对42CrMo钢法兰盘工件加工时出现的表面裂纹缺陷原因进行了分析。通过化学成分分析、气体分析和金相显微镜、扫描电镜以及能谱分析等手段对裂纹产生的原因进行分析,发现裂纹两侧无脱碳且裂纹中有氧化物,因此排除了裂纹来自于轧材;同时通过模拟热处理实验证明该钢在淬火过程可以产生裂纹,且裂纹中有氧化物。因此,得到的结论是42CrMo工件产生的裂纹是淬火裂纹,其产生原因为淬火冷却方式不当,需改善冷却方式以防止裂纹出现。     

40Cr钢活塞杆断裂失效分析

对40Cr钢质活塞杆断裂进行了失效分析。结果表明,活塞杆宏观断口为脆性断裂,微观断口为解理与准解理断裂。表层组织是上贝氏体、铁素体和屈氏体而非回火索氏体,材质中含有块状及球状非金属夹杂物,导致强度低,脆性大,最终脆性断裂,应加大冷却速度,得到马氏体组织,经调质得到回火索氏体,提高活塞杆的综合力学性能。     

三柱槽壳杆部断裂分析

在新车下线并进行驻车上坡测试时,等速驱动轴的三柱槽壳杆部发生断裂。采用宏观观察、微观分析、金相分析及理化测试分析等试验方法,对该三柱槽壳杆部断口的化学成分、非金属夹杂物、金相组织、硬度、残余应力、断口形貌特征等进行分析。结果表明:三柱槽壳杆部为脆性断裂,杆部断口的化学成分、非金属夹杂物、金相组织均符合技术要求,但其表面硬度值高于技术要求。分析表明回火温度偏低,三柱槽壳回火不充分,工件内部存在较大残余应力,在校直力作用下淬硬层萌生应力裂纹,导致三柱槽壳杆部在使用中断裂。采用温度传感器对回火炉内的回火温度进行实时监测,保证工件回火充分;并改善校直工艺,对校直量过大和校直次数过多的工件予以报废,避免引起应力开裂。     

旋回破碎机4Cr13钢主轴套激光淬火后的磨削裂纹分析

旋回破碎机4Cr13钢主轴套在激光淬火后磨削阶段发现多处裂纹,且与外圆轴向呈约15°夹角。通过宏观分析、化学成分分析、硬度、有效淬硬层深度检测及显微组织观察等,确认了4Cr13钢主轴套裂纹为磨削裂纹。裂纹的产生主要是由于砂轮磨削过程中存在切向与轴向两个方向的运动,切向转速远大于轴向移动速度,两个方向产生的磨削拉应力合力造成裂纹与轴向呈约15°的夹角。同时,激光熔凝产生的放射状柱状晶降低了晶体间的结合力,加之采用激光淬火余温自回火的方式,使淬硬层应力分布较复杂,使其在磨削过程中易出现裂纹。     

On the laser quenching of the groove of the piston head in large diesel engines

The service life of piston heads and the stability of large diesel engines are remarkably affected by the wear resistance of the groove of the piston head. Unfortunately, conventional high-frequency quenching methods result in several deleterious effects that may impair the antifriction and wear properties of the groove of the piston head. Excellent wear resistance characteristics may be achieved provided the groove surface is properly surface treated. Laser surface quenching is a new candidate technique. A 2 kW CW CO₂ laser was employed for the laser quenching of the groove of the piston head in large diesel engines. The hardness and depth of the laser quenched layer reached 750 HV and 0.59 mm, respectively. The microstructure of the quenched layer is composed of martensite and retained austenite. Wear tests were performed using laser quenching and high-frequency quenching samples, and wear resistance was compared by using a method of mass loss. The results show that the wear resistances of laser quenched samples are 1.3x higher than that resulting from the high-frequency quenching method. Practical application of laser quenched piston heads in diesel power plants indicate that it is an effective way to prolong the service life of the piston head in large diesel engines.     

固体渗氮C422钢的显微结构及其缺口敏感性

目的 针对固体渗氮C422(22Cr12NiMoWV)钢,开展渗氮层显微组织结构及其缺口敏感性的研究,为C422汽轮机阀杆服役可靠性评价提供技术支持.方法 采用固体渗氮剂对C422钢表面进行渗氮,通过渗氮层的成分与物相检测、显微组织结构观察、力学性能测试及断口形貌分析,揭示不同温度及时间条件下C422钢渗氮层的显微组织...