汽车发动机曲轴断裂失效分析

采用断口分析、显微组织检验、低倍组织检验、能谱分析和化学成份分析等方法对某汽车发动机曲轴断裂进行了失效分析,判断断裂失效的主要原因是非金属夹杂和次表面的原始微裂纹,建议改进热处理工艺,保证组织的均匀性,选用非金属夹杂物含量小的钢材。     

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。     

柴油机气缸盖开裂分析

采用宏观和微观分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验和断口分析等方法对失效气缸盖进行了分析。结果表明,该失效件为疲劳开裂。材料组织不均匀、严重的组织疏松、热处理过程中出现的过烧现象使材料疲劳强度大幅度降低,导致其疲劳失效。     

马氏体时效硬化不锈钢真空热处理的组织和性能

就三种不同冶炼炉的马氏体时效硬化不锈钢锻件试样,分别同炉进行电炉、真空炉的热处理工艺试验,比较真空热处理对组织性能均匀性的影响。采用力学性能测试试验,金相显微组织检验,扫描电镜的高倍组织检验和断口形貌分析。得出结论:真空热处理的力学性能的均匀性较普通电炉处理的具有明显的改进,屈服强度的均匀性提高了25.6%,抗拉强度提高了50%,布氏硬度提高了17%,对于不同化学成分组焊在一起的工件,提高力学性能的均匀性具有重要意义,可以大幅提高该类工件力学性能的一次合格率。     

QT700-2球墨铸铁发动机曲轴失效分析

目的某厂生产的QT700-2球墨铸铁曲轴在路试过程中出现断裂,需寻找失效原因并提出解决措施。方法通过应用金相组织分析、化学成分分析、表面残余应力测试和力学性能测试等方法,对该曲轴的失效原因进行了分析。结果测试后分析结果表明,曲轴是在较大扭转循环载荷下,在第四连杆颈滚压圆角边缘多点萌生裂纹而导致疲劳断裂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;改进加工工艺,减少应力集中;并强化表面残余应力以提高曲轴的疲劳寿命。     

喷射成形7055超高强铝合金锻件开裂原因

某航空机轮用喷射成形7055超高强铝合金锻件在静压试验中提前开裂。结合锻件的热加工锻造工艺、热处理工艺和静压试验条件，采用宏观观察、电导率测试、力学性能测试、低倍组织检验、金相检验、断口及有限元模拟分析等方法，分析了锻件开裂的原因。结果表明：该锻件在静压试验中开裂的失效模式属于一次性的过载断裂；由于其定位孔较深、根部直角应力集中，在螺栓定位孔径根部萌生裂纹，尖角处机轮锻件流线对裂纹的形成与扩展有促进作用。减小定位孔深度、增加孔径根部圆弧过渡处圆角、优化热处理工艺可以有效地提升该锻件静压试验的失效强度，使其满足验收要求。     

破碎机主轴爆裂分析

对热处理过程中爆裂的破碎机主轴进行了化学成分分析、宏观断口分析和金相组织分析。结果表明,淬火时产生的巨大应力又未能及时回火是导致爆裂的主要原因,其次是原材料存在粗大树枝晶及其成分偏析也是造成爆裂的原因之一。对热处理工艺和原材料检验等提出了改进建议。     

50Mn钢齿圈断齿原因分析

50Mn钢齿圈在使用很短时间后即发生断齿失效,为确定齿圈断裂的原因,对其进行了化学成分分析、宏观检验、硬度测试、断口分析、金相检验。结果表明:该50Mn钢齿圈的化学成分、外径面硬度等指标符合技术协议要求。齿部淬硬层可见多条裂纹,淬硬层深度和表面硬度不均匀,且不符合要求。齿圈齿部断齿是由淬硬层裂纹引起的疲劳开裂,失效原因与其齿部热处理工艺控制不当有关。     

ZG15Cr2Mo1钢力学性能差异较大的原因分析

ZG15Cr2Mo1钢在力学性能检测时结果差异较大,通过室温和高温力学性能试验、化学成分分析、金相检验等方法对两组力学性能差异较大的试样进行了分析,并确定了合理的热处理工艺。结果表明:热处理工艺不稳定导致的显微组织差异是该钢力学性能差异较大的主要原因;在920～970℃保温8～12h正火和720～760℃保温8～12h回火,可使该钢组织均匀,获得较好的综合力学性能。     

自升式平台升降系统齿轮失效分析

通过对某自升式平台齿轮齿条升降系统的失效齿轮及全新齿条分别进行化学成分分析、金相检验和硬度测试,分析了造成该系统中齿轮失效的原因。结果表明:齿轮的失效形式为接触疲劳失效;齿轮材料表面热处理不均匀,节圆附近无硬化层,导致其失效面的表面硬度低于与其相啮合齿条的表面硬度,这是造成该齿轮长期服役后在节圆附近发生接触疲劳失效的主要原因。     

49MnVS3非调质易切削钢汽车曲轴的失效分析

49MnVS3非调质易切削钢汽车曲轴在进行发动机例行工况试验时发生断裂。对失效曲轴进行了化学成分、金相组织、力学性能和断口分析。发现该曲轴材料晶粒粗大，铁素体大都呈网状沿晶分布；材料的韧性差；宏观下，裂纹源区萌生于断口边缘部位，该处未发现刀痕及外伤；断口微观形貌为沿晶断裂和穿晶断裂，有较明显的脆性特征。结论：曲轴断裂是始、终锻温度偏高所致。     

Cr12钢冷冲模具加工过程中开裂原因分析

Cr12钢冷冲模具在电火花线切割过程中发生开裂,采用光学显微镜、扫描电镜、化学成分分析和硬度测试等方法,对模具开裂的原因进行了分析。结果表明：该Cr12模具开裂为脆性开裂,其主要原因是铬含量超标,同时锻造不充分,使得材料中的共晶碳化物多而粗大且呈严重网状聚集分布,成为应力集中源,在线切割加工过程中的加工应力和材料自身内应力的共同作用下萌生裂纹并扩展开裂。     

地角螺栓断裂失效分析

应用扫描电镜、光学显微镜和化学分析等检测手段，对地角螺栓断裂原因进行了探讨。结果表明，由于材质40Cr钢调质处理不当，致使钢的显微组织中存在有沿晶界呈网状分布的铁素体相，晶界严重弱化，造成地角螺栓在拧紧时从应力集中的栓杆与螺帽圆角处沿晶脆断。     

16t大型热模锻锤锤杆断裂原因分析

大型模锻锤杆在锻击机车传动盘时连续出现早期断裂.采用化学成分分析、锤杆表面磨损现象分析、宏观断口分析、硬度检测和显微组织分析等方法,并结合锻造工艺对断裂锤杆进行了综合分析.结果表明:由于锤杆的硬度参数选择偏低,制造过程中存在一定的组织缺陷,同时由于锤杆恶劣的受力条件,导致锤杆在使用过程中出现粘着磨损疲劳断裂.     

乙二醇不锈钢蒸发器开裂原因分析

采用金相分析、断口微观分析以及腐蚀产物能谱分析等方法，对某石化公司乙二醇不锈钢蒸发器开裂原因进行了分析和研究。结果表明，由于材料在焊接过程中，焊接热影响区的组织受到敏化，铬的碳化物沿晶界呈网状析出，造成该区域贫铬，从而在应力与腐蚀介质的共同作用下，导致设备发生了晶问应力腐蚀开裂。     

不锈钢直型加压接骨板断裂分析

对在患者体内断裂的不锈钢直型加压接骨板进行了化学成分、硬度、光学显微组织、断口扫描电镜及ＥＰＭＡ分析。结果表明,断裂在近接骨端的螺钉孔表面有６～７μｍ的变形层,变形层中的孔洞是疲劳断裂的萌生处,该接骨板属疲劳断裂失效。提出了在接骨板生产和使用中应改进和注意的问题。     

Failure Analysis of a Fractured Wrench Socket

Failure of a 13/16 in. wrench socket while hand tightening a socket was investigated using hardness test, optical microscopy, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy techniques. Hardness and microstructure of the fractured socket are compared with those of other original (unfailed) wrench sockets from other manufacturers. Wrench material is a low carbon steel, and socket was manufactured in a powder metallurgy (PM) process. Results of this analysis indicate that non-uniform socket wall thickness, poor socket geometric design featuring sharp corners forming stress raisers, and poor sintering step in the PM process leaving unsintered particles were causes of the socket failure. The presence of the inclusions containing contaminants such as S and Al on the socket fracture surface may have played a role in this failure.