从DF4轴箱弹簧疲劳分析看材料表面缺陷对产品质量的影响

弹簧疲劳断裂的原因很多，弹簧的制造工艺、热处理工艺、材料本身状况都有可能引进服役弹簧发生疲劳断裂。本文以一弹簧断裂实例，说明弹簧材料表面缺陷对弹簧质量产生的影响。     

柴油机机油泵主动轴断裂失效分析

本文利用ＡＳＭ－ＳＸ扫描电镜及ＴＮ－５５００能谱仪等现代测试手段，对１３５系列柴油机机油泵主动轴断裂失效进行了宏观和微观分析。分析结果表明，该轴为疲劳断裂。从宏观断口观察分析，断口特征不典型，属于低周疲劳断裂；从微观组织特征观察分析，断口上可见韧窝及疲劳条纹，属于韧性疲劳断裂；从使用寿命判断，属于早期疲劳失效。引起该思早期疲劳失效的原因：一晃机械加工时，键槽底部为一圆弧形直，加工粗糙形成应力集中；     

不锈钢泵轴断裂失效分析

本文对减压机不锈钢泵轴断裂进行了失效分析,泵轴材料为双相不锈钢。采用化学成分分析、宏微观组织分析、显微硬度测试等手段,分析了泵轴断裂失效的原因,结果表明,不锈钢泵轴的断裂属于疲劳断裂,键槽强度不足以及键槽加工所导致的材料硬化是导致该不锈钢泵轴发生快速断裂的主要原因。     

某型液压泵主轴断裂原因分析

某型号液压泵在进行疲劳试验过程中发生主轴断裂。采用扫描电镜等方法对其进行分析,结果表明该主轴的断裂是在受到较大的剪切弯曲作用力下形成的疲劳断裂;由于该主轴所用材料内存在大量的非金属硫化物夹杂,从而对裂纹的形成及扩展起到了推进作用。     

球囊扩张式冠脉支架的弯曲疲劳寿命

为了揭示冠脉支架植入术中支架发生断裂的原因,研究支架承受脉搏疲劳载荷的弹塑性变形基本理论和耦合接触弯曲疲劳寿命,采用Roark应力应变方法,基于美国材料与实验学会ASTM(American Society for Testing and Materials)的F2477–07标准,提出了支架耦合扩张变形的弯曲疲劳寿命测试方法。研究支架耦合接触的血管模型建立的关键技术,提出脉搏载荷加速弯曲疲劳实验方法,重点研究了血管模型的建立、载荷定义、生理条件、测量方法、性能评价等关键技术。测试6种冠脉支架的弯曲疲劳寿命,分析支架在弯曲变形过程中发生断裂的原因,揭示了支架结构尺寸、力学性能和材料特性对其疲劳寿命影响的规律。     

柴油机球铁曲轴断裂失效分析

柴油机氮化球铁曲轴在服役过程中发生了断裂,断裂发生在第一曲拐与第二主轴颈之间的曲柄处。对其失效原因进行了分析,结果表明：裂纹起始于第一曲拐右下圆角根部,并在弯曲载荷作用下扩展,最终导致弯曲疲劳断裂;曲轴材料的基体组织、化学成分及力学性能均符合技术要求,渗氮层过浅是曲轴发生疲劳断裂的主要原因。     

用疲劳寿命计实现的寿命预测方法

疲劳寿命计是电阻－疲劳响应记忆元件，其电阻值随疲劳而增加，载荷卸除后电阻变化值保留。本文介绍所研制疲劳寿命计特性曲线与材料疲劳曲线的拟合方法，设计和标定了应变倍增器。应变倍增器可使疲劳寿命计电阻变化特性曲线的多数材料的疲劳曲线更好拟合。根据疲劳寿命电阻变化值可以预测年的疲劳寿命。     

汽油机气门弹簧断裂分析

本文针对某汽油发动机气门弹簧在疲劳试验时的早期断裂,通过材质试验、断口分析等方法就弹簧断裂机理进行了探讨,认为由于微动疲劳和接触疲劳损伤产生的初期裂纹造成了弹簧的整体疲劳断裂。在本文最后一段的讨论中也就气门弹簧在靠近支承圈的过渡圈容易发生早期疲劳断裂的问题进行了讨论。     

不同材料压印接头的拉剪性能和疲劳性能

采用分体式下模压印连接设备分别对SPCC钢和5052铝合金进行压印连接,然后对两种材料的压印接头进行拉剪试验,并在不同载荷水平下进行疲劳试验,研究了它们的拉剪性能和疲劳性能。结果表明:在拉剪载荷下,铝合金压印接头从上、下板接触挤压的颈部发生断裂,钢压印接头在上、下板接触挤压的颈部发生断裂的同时发生剥离失效,压印接头的拉剪强度主要与上板的颈部强度有关;不同材料压印接头的疲劳性能均良好,钢压印接头的宏观裂纹出现在接头的盲孔边缘,垂直于载荷方向延伸,断裂发生在板材的接头处,其在0.75倍最大破坏载荷下的疲劳寿命超过500万次;铝合金压印接头在每种载荷水平下的疲劳寿命均可达200万次。     

喷射沉积SiC_p/Al-20Si复合材料高周疲劳行为研究

采用喷射沉积法制备15%(体积分数)4.5 m SiCp/Al-20Si复合材料及其基体合金,研究该组材料的微观组织、力学性能、高周疲劳性能以及疲劳断口形貌。结果表明:SiC颗粒的加入有利于提高材料的力学性能;复合材料及其基体的高调疲劳寿命随应力幅值的减小而增加,在相同应力幅值下,复合材料的疲劳寿命远远高于基体合金。疲劳裂纹从大颗粒的初晶Si的断裂以及Si相脱离处形核,并开始扩展。对于复合材料而言,SiC颗粒尺寸较小,不容易发生断裂,在形核过程中,当裂纹遇到SiC颗粒时,裂纹或者避开增强体,或者受阻于SiC颗粒,只能在基体合金中扩展,从而扩大了疲劳形核区的面积,提高了材料的疲劳寿命。Si颗粒的脱离、Si相的断裂以及SiC颗粒与基体界面的脱粘是复合材料疲劳断裂失效的主要机制。     

聚丙烯挤出机螺杆轴断裂失效分析

某聚丙烯挤出机在运行中发生螺杆轴断裂,采用断口宏观分析、扫描电镜观察、化学成分分析、显微组织检验、力学性能测试等方法对断裂轴开展失效分析。结果表明:螺杆轴的断裂为扭转疲劳断裂,裂纹起源于花键根部;螺杆轴的疲劳强度低、花键槽根部应力集中、材料内部微孔聚集、材料组织不均匀等原因共同导致螺杆轴发生早期疲劳断裂;建议采取改进热处理工艺、提高安装精度、检查表面缺陷等措施。     

电动车减速器齿轮失效分析

本文采用宏、微观检验和硬度检测的分析方法,对国产某电动车减速器在台架试验中输入轴发生齿轮断裂进行原因分析,并且与国外生产的同产品输入轴齿轮进行比较。结果表面,国产输入轴齿轮发生断裂为疲劳断裂,产生疲劳断裂的主要原因是由于国产输入轴齿轮齿根位置加工较为粗糙,在齿根位置存在较大的应力集中,而电动车制动能量回收工况对齿根的反复冲击加剧了断齿发生概率,同时齿根位置的大量黑色组织使得齿根位置硬度明显偏低,降低了齿轮的疲劳寿命。     

139.7mm加重钻杆外螺纹接头断裂原因分析

为查明某井139.7 mm加重钻杆外螺纹接头的断裂原因,对断口进行了宏观和微观分析,对材料进行了化学成分分析、力学性能试验和金相分析,并进行了有限元分析等。结果表明:加重钻杆断裂属于腐蚀疲劳断裂;断裂主要原因是加重钻杆接头内径大于标准规定值,降低了加重钻杆外螺纹接头断裂扭矩和抗拉载荷,在疲劳载荷与腐蚀介质作用下,腐蚀疲劳裂纹首先在加重钻杆外螺纹接头危险截面部位螺纹牙底萌生,随后在载荷作用下裂纹不断扩展,进一步降低了接头的强度,最终发生了断裂事故。     

某石化电厂脱硫装置导流罩失效分析

分析了某石化电厂高效脱硫装置导流罩破坏的原因。结果表明：由于混用了不合适的材料,该材料在硫酸环境中的交变应力下发生了开裂,其主要失效表现为点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳,失效的主要原因是腐蚀疲劳断裂和延迟断裂;晶间腐蚀和点蚀及其在应力作用下的发展是产生裂纹的重要原因。     

压缩机连杆断裂原因

通过宏观检查、显微组织观察、化学成分分析、力学性能试验和断口分析等方法,对天然气压缩机连杆的断裂原因进行分析.结果表明:压缩机连杆的失效形式为疲劳断裂;断裂的主要内因是锻造后热处理工艺不当,导致材料的屈服强度和抗拉强度降低;外因是连杆在工作过程中承受循环应力作用,由于材料强度降低,就会在应力集中部位--螺孔、螺纹底径处萌生显微裂纹,并随着裂纹的扩展而发生疲劳断裂.     

探究起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展

为探讨起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展，采用理论结合实践的方法，立足起重机械疲劳断裂的相关概述，分析了起重机械疲劳断裂的成因，以及起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展，并提出起重机械疲劳断裂修复要点。分析结果表明，起重机长期在恶劣的环境下超负荷工作，极易发生机械疲劳断裂，影响起重机运行的安全性。对起重机械疲劳断裂可靠性进行分析研究，并采用科学的修复方法，有利于延长起重机的安全使用寿命，提升经济效益。     

推流器耦合架螺栓断裂的原因

某推流器耦合架联接螺栓在运行过程中发生断裂;通过断口形貌观察、化学成分分析、硬度测试、显微组织分析、强度校核及有限元模拟分析了螺栓断裂的原因。结果表明:螺栓发生了疲劳断裂;在螺栓和螺母联接部位第一道螺纹根部的应力集中明显,在交变拉伸载荷作用下,该部位萌生裂纹并发生扩展,直到螺栓断裂;螺栓材料中镍和钼含量偏低、硬度偏高、组织中存在孔洞和夹杂物等缺陷、螺纹根部应力集中明显以及交变应力幅较大是导致螺栓疲劳断裂的主要因素。     

中碳钢在低应力超长寿命范围内的疲劳性能

用20kHz超声疲劳试验技术测试40Cr钢、50车轴钢在105～1010周次范围内的疲劳性能.结果表明,两种钢并不存在传统意义上的所谓"疲劳极限".在超过107周次,甚至109周次的超长寿命范围内仍发生低应力疲劳断裂,其中40Cr钢的S-N曲线呈现"连续下降型"特征;50车轴钢呈现"阶梯下降型"特征.对两种钢缺口试样的疲劳性能测试表明,缺口应力集中对疲劳性能的影响呈现"阶段性特征",在106～107周次内存在一个临界疲劳断裂循环周次Nc当疲劳断裂循环数Nf＜Nc随Nf的增加,缺口应力集中对疲劳性能的影响程度呈上升趋势;当疲劳断裂循环数Nf＞Nc,随Nf的增加,缺口应力集中对疲劳性能的影响程度呈逐渐下降的趋势.     

奥氏体─贝氏体复相组织疲劳断裂性能研究

中碳低合金钢经等温处理，获得奥氏体－贝氏体复相组织，具有很高的强韧性。本文研究了其疲劳寿命及疲劳断裂机理，并与AISI4340钢进行了比较；分析了残余奥氏体对疲劳性能的影响，探讨了复相组织中疲劳裂纹的萌生机理及扩展行为。     

某电厂调节阀杆断裂事故分析

某电厂3根调节阀杆在运行过程中发生断裂,活塞杆的材料牌号为1Cr11MoV,由于活塞杆淬火冷却速度慢,调质后形成淬火冷却不足组织。阀杆的断口分析表明阀杆的断裂性质是疲劳断裂,阀杆端部及螺纹局部被氯化,在氮化组织中形成显微裂纹,增加了螺纹的脆性,导致螺纹在运行中出现局部剥落现象,形成偏载,进一步加剧了螺纹处的应力集中,最终导致阀杆疲劳断裂。