汽车盘簧断裂失效分析

汽车盘簧采用材料60Si2Mn,在服役10 h后盘簧发生断裂。为分析断裂原因,利用宏观分析、光学显微镜和扫描电镜对断裂样品的断口与显微组织进行综合分析。结果表明:断裂样品硬度偏低,断口为脆性断裂,显微组织中存在较多铁素体及夹杂,并观察到大量的显微裂纹。     

60Si2MnA盘簧断裂失效分析

采用化学成分分析、硬度测试以及宏观和微观断口分析等方法对60Si2MnA钢盘簧失效原因进行了分析。结果表明,失效弹簧断裂源位于弹簧内侧,断口形貌呈典型的沿晶脆性断裂;组织为回火托氏体,其硬度偏高,清洗过程中由于氢的渗入致使发生氢致脆断裂。     

直升机尾桨连杆组件失效分析

直升机在飞行降落时尾桨操纵连杆发生断裂,对断裂的尾桨连杆组件损伤及磨损情况进行外观检查,宏微观观察分析连杆断口,并对连杆的材料成分、金相组织和硬度进行检查。结果表明：连杆的断裂性质为疲劳断裂,疲劳起源于螺纹根部,疲劳区占断口总面积80%以上;连杆端部的球轴承产生了异常的磨损。分析认为：由于连杆端的球轴承产生了异常的磨损,导致其对连杆的限位功能不良,连杆发生轻微偏转使连杆上形成了附加的弯曲应力。该应力与连杆上的工作应力叠加,造成连杆发生了疲劳断裂。此外,对连杆硬度的检测表明连杆的硬度仅为HRC 22.7,说明其强度较低,疲劳抗力较差,也是连杆容易发生疲劳断裂的原因。     

单晶高温合金损伤与断裂特征研究

研究了单晶高温合金在持久、拉伸和低周疲劳条件下的损伤与断裂特征。结果表明:单晶合金高温持久微观断裂方式为沿原始微孔洞扩展的微孔聚集型断裂,中温持久微观断裂方式为微孔聚集型断裂与滑移剪切断裂共存的混合型断裂;高温拉伸首先在内部以微孔聚集型模式开裂,最后阶段以滑移剪切的方式发生断裂,微孔聚集型断裂过程占主要地位,中温拉伸以纯滑移剪切的方式发生断裂,断口由一个平面组成;低周疲劳断裂由裂纹萌生、裂纹稳定扩展和裂纹失稳扩展3个阶段组成。断口呈现多源开裂特征,疲劳裂纹一般萌生于表面。疲劳裂纹扩展初期断口基本与主应力方向垂直,随着疲劳裂纹扩展,断口表现为与主应力约成45°的平面特征。     

花键轴断裂原因分析

通过对断裂花键轴断口的宏微观形貌、材料化学成分、金相显微组织、硬度及形状尺寸进行了测试与分析,并应用理论计算和有限元模拟分析,确定了花键轴的断裂性质及断裂原因。结果表明：该花键轴的断裂性质为扭转疲劳断裂,花键轴发生扭转疲劳断裂可能与共振有关;另外,花键轴花键与机匣内花键啮合间隙不当和断裂处轴径尺寸偏小均为促进其扭转疲劳断裂的影响因素。     

42CrMoA钢连杆断裂失效分析

42CrMoA钢柴油机连杆在疲劳试验时发生断裂,连杆宏观及SEM微观断口观察结果表明,其失效方式属双源疲劳断裂,表面出现较厚的脱碳层是发生疲劳断裂的主要原因.     

火电厂汽轮机组叶片断裂分析与研究

某火电厂汽轮机组在运行过程中,叶片发生断裂。为了分析叶片断裂原因,对断裂叶片进行宏观检查与分析、化学成分分析、硬度测试试验和金相显微组织观察与分析。结果表明:由于叶根内弧面存在表面损伤,加剧叶片振动,且叶根凹形槽下台阶是应力集中区,疲劳裂纹源在该处产生并逐渐扩展,导致叶片疲劳断裂;断口疲劳源区和疲劳裂纹扩展区所占面积大约为整个断口面积的三分之二,表明叶片断裂属于高周疲劳断裂。     

发动机引气管卡箍断裂原因分析

在发动机试车过程中,其引气管卡箍发生断裂。通过对该故障引气管卡箍进行外观检查、断口分析、表面微观检查、材质分析及卡箍应力分布计算,以确定引气管卡箍断裂性质及原因。结果表明:卡箍断裂性质为高周疲劳断裂,卡箍安装端折弯处转角较小与划痕所致的应力集中是导致卡箍过早发生疲劳断裂的主要原因,振动载荷也加速了该卡箍疲劳断裂故障发生;提出了在卡箍成型加工过程中避免划痕划伤基体及适当加大折弯处转角R的改进建议。     

杆端关节轴承失效分析

针对直升机杆端关节轴承杆端体多次出现断裂故障进行失效分析,通过断口宏微观观察、材质检测、能谱分析、裂纹源周围特征观察以及疲劳试验件断口分析等,结合对未装机国产件和进口件杆端体内壁加工表面观察对比,分析出故障件的断裂性质为疲劳断裂,断裂起源于杆端体内壁与轴承外圈的微动磨损处,故障件发生微动磨损的原因与杆端内壁表面加工方式不合理有关。为深入查找原因,对改进工艺后的同一型号国产件通过不同装配方式进行疲劳试验性能分析和疲劳断裂件失效分析,得出采用温差装配改进后的轴承可最大程度的降低发生疲劳断裂的风险。     

飞机操纵系统钢索断裂原因分析

某型飞机在飞行减速收油门时,发动机操纵钢索突然发生断裂失效,导致发动机停车。通过断口宏微观观察、化学成分分析、极限拉力测试及钢丝表面痕迹观察,并结合理论分析和疲劳试验对飞机操纵系统钢索进行了综合分析,探讨了操纵钢索发生断裂的原因。结果表明：钢索的断裂是以弯曲应力为主要控制因素的疲劳断裂,钢索与滑轮及钢丝与钢丝间的磨损促使了疲劳裂纹的萌生。通过改进滑轮与钢索的直径设计及改善钢索与滑轮槽接触面的润滑条件,提高了操纵系统的疲劳寿命。     

圆柱螺旋弹簧的正断/切断型疲劳断裂模式与提高其疲劳断裂抗力的途径

结合承受扭转切应力和轴向正应力圆柱体的受力分析,讨论了圆柱螺旋弹簧发生的正应力断裂,纵向以及横向切应力断裂等3种疲劳断裂模式。结果指出,喷丸引入的残余正应力(即应力强化机制)只影响正应力而不影响纵/横向切应力断裂模式的疲劳强度(寿命)。但喷丸引起表面形变层内的组织结构改性(即组织结构强化机制)却能提高所有3种断裂模式的疲劳断裂抗力。     

55SiCr汽车悬挂弹簧早期失效分析

某厂生产的55SiCr汽车悬挂弹簧在车辆行驶5 000 km后发生断裂,为寻找弹簧早期失效原因,验证同批次弹簧安全性,并寻找防止断裂的预防措施,使用扫描电镜和金相显微镜等分析设备进行断裂弹簧试样失效分析,发现断口上存在明显的疲劳弧线,断裂起源部位存在机械损伤。检测分析结果表明,该弹簧断裂属于疲劳断裂,疲劳源为弹簧材料内弯表面机械损伤。     

汽车发动机气门弹簧断裂分析

对断裂的气门弹簧断口部位进行化学成分、金相组织、硬度、断口扫描检验的结果表明 ,断裂是由于原材料的冶金缺陷造成弹簧表面局部区域出现疲劳裂纹 ,最终导致弹簧早期疲劳断裂     

60Si2MnA弹条断裂分析

60Si2MnA钢制弹条进行疲劳寿命试验,未达到规定的疲劳寿命时发生断裂.通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度检测、化学成分检测,对弹条断裂原因进行了分析.结果表明:弹条断裂性质为弯曲-扭转疲劳断裂,其断口明显分成疲劳源区、扩展区和瞬断区3个区域,疲劳源区位于弹条表面;弹条断裂主要原因与弹条表面质量差有关,弹条表层存在脱碳层导致弹条抗疲劳性能降低,也是弹条疲劳断裂的又一原因.     

弹簧钢60Si2Mn疲劳试验断裂分析

对60Si2Mn弹簧钢进行了疲劳寿命试验.试验结果表明,疲劳寿命较低,未达到标准要求(不低于20万次).采用化学成分检测、断口扫描观察、能谱分析和金相检验等方法,对疲劳试验中断裂弹簧进行了分析、检测.分析结果表明,钢丝表面微裂纹是导致弹簧疲劳断裂的直接原因,该裂纹是由于母材表面存在轧制缺陷,经过拉拔表面产生硬化组织,由...     

汽车冲压模具弹簧的失效分析

为了寻找某一汽车零件冲压模具弹簧的失效原因,对弹簧断口部位进行了化学成分、金相组织、硬度、断口SEM扫描等测试。检验的结果表明,失效是由于在高交变应力作用下,弹簧丝在内侧表面附近区域形成了疲劳裂纹源,并最终导致弹簧早期疲劳断裂。     

形变孪晶对50CrV4汽车弹簧钢疲劳性能的影响

利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对汽车用50CrV4弹簧钢早期疲劳断裂进行了分析。通过对比不同疲劳寿命弹簧钢试样的显微组织结构，探讨了形变孪晶对50CrV4弹簧钢疲劳性能的影响，并分析了50CrV4弹簧钢疲劳断裂的规律。     

进气门外弹簧断裂原因分析

本文对某活塞发动机承受压缩交变载荷的进气门外弹簧断裂的性质及原因进行了综合分析。通过对弹簧进行断口分析、痕迹分析、金相分析、受力分析以及模拟试验等,确认了该弹簧的失效性质为起源于弹簧外表面的早期疲劳断裂。造成该弹簧早期疲劳断裂的原因为：弹簧在镀镉前电解工序过程中,弹簧外表面与阴极板电极接触放电造成电接触损伤,在弹簧表面形成了电接触损伤凹坑,导致弹簧的疲劳寿命大幅度降低,在工作载荷作用下,从电接触损伤凹坑位置萌生疲劳裂纹并发生早期疲劳断裂。     

55CrSi弹簧断裂原因分析

为了找出材质为55CrSi泵下体内部弹簧的断裂原因,利用体视显微镜、扫描电子显微镜对断裂弹簧的裂纹形态及断口表面进行宏微观观察.结果表明:弹簧的断裂失效模式为疲劳断裂;裂纹起源于弹簧丝表面,是由弹簧丝制备及加工过程中形成的凹痕及折叠缺陷引起的;另外,弹簧丝表面喷丸质量较差,造成较大的应力集中,弹簧运行过程中,在交变载荷...     

扭杆弹簧的早期断裂和预防措施

45Cr NiMoVA钢扭杆弹簧发生早期断裂。通过断口分析、化学成分、金相检验和硬度检测分析了扭杆弹簧断裂的原因。结果表明,扭杆弹簧的花键齿表面存在脱碳现象,使断裂韧度和疲劳强度降低,在交变载荷作用下,在花键齿根萌生疲劳源,最终导致扭杆弹簧早期疲劳断裂。预防扭杆弹簧早期断裂的措施是避免扭杆花键齿表面脱碳和适当提高淬火后的回火温度。