差速器磨损原因分析

某汽车上的差速器定位销断裂,齿轮轴轴向移出,对定位销的断口形貌进行了分析,对齿轮轴和齿轮进行了磨损、硬度和金相组织分析,发现齿轮轴与齿轮组成的摩擦副由于进入异物,破坏油膜润滑,发生了磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损,导致了定位销断裂。     

钻井泵齿轮轴断齿分析

采用化学成分分析、力学性能测定、金相检验以及断口宏、微观分析等方法，对钻井泵齿轮轴断齿进行了分析。结合对钻井泵服役过程、齿轮轴与曲轴大齿圈相互配合位置关系的调查，以及齿轮轴齿轮弯曲疲劳强度的校核等，认为，齿轮轴断齿主要是由于主轴承螺栓在断裂过程中，使齿轮轴与大齿圈的啮合错位、齿轮偏载，局部在冲击弯曲疲劳作用下萌生裂纹，最终导致疲劳断裂。齿轮轴材料的脆性较大也促进了这一过程的发生/     

17CrNiMo6齿轮轴断裂原因分析及改进

目的研究常用的减速机高速工作中,材料为17CrNiMo6齿轮轴断齿现象的原因以及改进措施。方法通过化学成分分析、硬度检测、显微组织分析等方法,研究分析17CrNiMo6齿轮轴断齿现象的原因,并根据产生断齿的原因提出改进措施。结果 17CrNiMo6齿轮轴断裂为疲劳断裂,断齿的主要因素为调制热处理工艺不当、非金属杂物超标产生应力集中现象等。结论通过改进热处理工艺、优化结构设计、提高加工精度等措施可改善17CrNiMo6齿轮轴的断齿现象。     

某涡桨发动机减速器齿轮轴滚道剥落原因

在工厂试车时，某涡桨发动机减速器齿轮轴滚道发生剥落。采用宏观观察、磁粉探伤、扫描电镜分析、磨削烧伤检查、金相检验和硬度测试等方法，分析了该齿轮轴滚道剥落的原因。结果表明：该齿轮轴滚道发生了接触疲劳剥落，滚道的工作表面存在磨削烧伤区域，使其接触疲劳强度降低，产生了疲劳裂纹，最终导致齿轮轴滚道发生剥落。     

齿轮轴断齿分析

齿轮轴运行近1a（年）后发生相邻两齿断裂。采用宏、微观检验以及硬度试验等方法对轴的断裂原因进行了分析。结果表明,齿轮轴断齿属于疲劳断裂。因齿轮箱供油不足,造成齿轮轴在高温状态下其强度和硬度急剧下降,导致齿轮轴断齿而失效。     

42CrMo钢齿轮轴断裂原因分析

采用化学成分分析、断口分析、金相检验和力学性能测试等方法,对42CrMo钢齿轮轴断裂的原因进行了分析。结果表明:由于齿轮轴制造过程中的热处理工艺或方法不当,导致齿轮轴的力学性能偏低,在使用过程中发生了疲劳断裂。     

纤维增强金属基复合材料层板热/机械疲劳性能试验研究

进行了B／Al层板250～350℃温度循环范围内的同相位、反相位的热／机械疲劳寿命试验以及250℃和350℃下的等温疲劳试验与宏微观分析研究。结果表明：同相位与反相位的热／机械疲劳S—N曲线出现相交，以交点做应力水平线FPF，在FPF以上，同相位的热／机械疲劳(TMF)比反相位的要短；而在FPF以下，同相位的TMF寿命比反相位的要长；无论是同相位，还是反相位的TMF寿命，均低于250℃和350℃下的等温疲劳寿命；疲劳裂纹起源于纤维与基体界面，并随着基体的横向开裂而扩展，但最终的疲劳损伤机理不仅取决于应力水平，还取决于试验环境条件；纤维与基体之间界面反应区在TMF的损伤扩展方面起了主要作用。     

大型输出齿轮轴断齿分析

大型输出齿轮轴运行近2年即在侧端产生齿面脱断.采用宏、微观分析方法对断裂原因进行了分析.结果表明,齿轮轴为氢脆致裂.原材料中非金属夹杂物超标和回火处理不充分使工件产生了内部应力,引起零件内部氢气积聚,导致齿轮轴疲劳延时断裂.     

案例二：关键零件内滚道关键尺寸精密测量技术助力航天器研制

<正>1案例概况1.1背景摘要近年来，伴随航天器研制任务的多样化，越来越多新的设计工艺投入生产，对零部件精密测试提出了更高的要求。例如机械臂主轴套、齿轮轴等，采用了同一类将轴承内滚道直接加工至钛合金基体的关键件回转类零件内孔中的设计及加工工艺。     

20MnCr5钢齿轮轴渗碳淬火后表面缺陷原因分析

某公司生产的20MnCr5钢齿轮轴经渗碳淬火处理,精加工后发现齿轮轴表面局部可见明显斑疤。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析和金相检验等方法对齿轮轴表面缺陷的产生原因进行了分析。结果表明:渗碳热处理前使用的防渗碳涂料中的金属铜渗入钢材的晶界,使钢材发生脆化开裂,继而防渗碳涂料中其他低熔点物质也渗入钢材的晶界,破坏钢材基体的连续性,因此精加工后齿轮轴表面出现斑疤状的缺陷。     

HXD1机车小齿轮轴断裂失效应力分析

HX_D1机车牵引电机小齿轮轴的两个疲劳源位于齿轮轴大端油槽-油孔交界处,相对于油槽谷底直径平面呈反对称分布,且不在油槽谷底.为深入研究应力在疲劳裂纹源萌生位置和裂纹萌生过程中的作用,本文基于有限元法建立了HX_D1机车牵引电机转轴组件有限元细节应力分析模型,分析了在齿轮副啮合力作用下小齿轮轴的细节应力及分布状态.计算结果表明:小齿轮轴大端油孔两侧的两个应力集中点关于油槽谷底直径平面呈现反对称分布,这与裂纹源的实际位置吻合;从小齿轮轴锥端向齿端观察,油孔左侧应力集中点第一主应力值较右侧大(约26 MPa),这一区别导致左侧首先萌生疲劳裂纹的概率增大,该分析结果与失效小齿轮轴失效样本统计分析结果吻合.计算结果证实,油槽-油孔交界处呈反对称分布的应力集中在小齿轮轴的疲劳裂纹萌生过程中起决定性作用,建议采用表面机械强化的方法在两个疲劳危险点引入适当的残余压应力,以改善小齿轮轴的抗疲劳性能.     

主动圆锥齿轮轴折断原因分析

本文通过材质分析、断口分析和模拟试验,确认主动圆锥齿轮轴是在事故过程中出现的大应力疲劳损伤导致飞机坠地时折断。     

变速箱二轴的断裂分析

汽车变速箱二轴在工作中发生多起断裂事故。采用金相检验、扫描电镜和化学成分分析等手段，对断裂变速箱二轴进行了检验分析。结果表明，轴的断口具有明显的疲劳特征，疲劳源位于二轴花键槽根部。由于渗碳淬火工艺不当，在二轴花键槽根部的组织中产生了网状碳化物和粗大的针状马氏体，在外力作用下形成沿晶显微裂纹并扩展，是导致二轴疲劳断裂的主要原因。     

伺服机构涡轮泵转子叶片断裂失效分析

某伺服液压源涡轮泵转子在测试过程中转子叶片发生断裂,通过对失效转子的观察、测试与分析认为:转子叶片的断裂性质为疲劳断裂,断裂原因是在叶片根部存在疲劳裂纹,疲劳裂纹在动静载荷作用下失稳扩展而发生疲劳断裂.分析认为转子叶片发生疲劳破坏与其组织在锻造成型工艺过程中存在工艺缺陷,导致材料疲劳寿命下降有关.     

热处理机械镀锌层的性能研究

为了探究热处理机械镀锌层的性能,采用机械镀锌工艺在钢铁基体上获得纯锌镀层,并通过对机械镀锌层的热处理制备了机械镀渗锌层。采用划格法测定渗层与基体的结合强度,采用扫描电镜及附带的能谱仪观察分析了渗层的组织结构及成分,采用电化学试验和全浸试验分析了渗层耐腐蚀性能。结果表明:机械镀渗锌层与基体的结合强度良好,镀渗层组织依次为2种形态的δ相层和Γ相层,耐腐蚀性能与机械镀锌层相比得到了较大提升,与真空渗锌层相近。     

金属焊接接头疲劳寿命延长技术综述

疲劳断裂是金属构件在循环或交变载荷作用下长期服役过程中的主要失效形式.焊接是重要的金属成型方法,焊接接头是同种金属或异种金属连接的部位,是焊接金属构件上组织结构和力学性能的渐变区.由于金属构件服役的环境越来越苛刻,长期在循环或交变载荷作用下服役时,焊接接头的疲劳问题也越来越突出.因此,如何延长金属构件焊接接头疲劳寿命已经成为广泛关注的重要科学问题.由于金属焊接工艺复杂,含有焊接接头的金属构件疲劳寿命受多种因素影响.本文首先总结了影响焊缝疲劳寿命的关键因素,包括组织变化、焊接缺陷、应力集中、残余应力等.由于焊接接头存在组织演变、几何结构变化以及焊接缺陷等问题,焊接接头疲劳性能通常较基体大幅下降.随后综述了多种焊缝疲劳延寿技术,如焊缝打磨技术、锤击技术、TIG熔修技术、高频机械冲击技术、低相变温度焊接材料技术等.根据焊缝疲劳延寿技术特征,大致分为焊缝形状修饰法、焊缝残余应力法和低相变温度材料法三类.     

某装载机转向油缸活塞杆断裂原因

某批调质处理的45钢装载机转向油缸活塞杆在服役过程中发生了多起耳环根部断裂事故,并在机器运转过程中活塞杆杆体发生了弯曲。通过断口形貌、显微组织观察,化学成分分析及力学性能测试等方法对活塞杆耳环根部的断裂原因进行了分析,并采用有限元软件对活塞杆的服役情况进行了模拟。结果表明:活塞杆耳环根部的断裂为多源低周疲劳断裂;耳环与杆体之间存在越程槽,当活塞杆伸缩时越程槽处存在应力集中,且应力集中系数高达7.68,此处应力水平高于材料疲劳极限,导致疲劳裂纹萌生并扩展,最终耳环根部断裂。     

减速箱齿轮轴断齿失效分析

减速箱齿轮轴在运行使用过程中发生了断齿失效,通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试和金相检验等手段分析了轮齿断裂的原因。结果表明:由于机加工不当,在齿面与齿槽交接处留下的加工台阶,加大了齿根部的应力集中程度,使齿轮轴的疲劳强度大大降低,在循环应力的作用下,沿齿根处开裂折断,造成早期疲劳失效。     

机械疲劳对40Cr钢显微组织的影响

以汽车曲轴常用材料40Cr钢为研究对象,用透射电镜对经过不同疲劳周次的试样进行显微组织观察,研究其显微组织与机械疲劳的对应关系。研究表明：在同一应力水平下,随着疲劳循环次数的增加,位错从晶界出发向晶内扩展,位错的形态由无规律的分布到形成位错条带,最后形成亚晶粒组织。机械疲劳循环次数与位错密度的函数关系为p=2．88X10^8N＋5．2712X10^8。     

CVD法制备铝化物涂层及其对Inconel 718合金高温持久性能及低周疲劳性能的影响

目前对高温镍基合金上制备铝化物涂层的研究多针对涂层的组织与性能,有关涂层对基体性能的影响研究较少。采用化学气相沉积技术在镍基高温合金Inconel718表面制备了一层铝化物涂层,借用金相显微镜、SEM、XRD及EDS等分析了镀层与基体的相组成、微观形貌及成分,采用650℃高温持久性能试验及455℃试样低周疲劳测试,考察了涂层及基体的持久性能及疲劳性能,并分析了其作用机理。结果表明:所得涂层为双层结构,外层为β-Ni Al相,内层为互扩散区。渗铝处理试样的持久性能相比未处理试样小幅提高。渗铝试样断口形貌从边缘处的脆断逐渐向中心部位的韧断转变,与未渗铝的试样相比,单一铝化物涂层一定程度上降低了金属基体的疲劳性能,从断口形貌来看,基体疲劳裂纹源于膜-基界面,涂层可能有助于基体裂纹的萌生,促进其脆性开裂。