推力杆断裂分析

推力杆断裂分析

断裂件为焊接而成的进口客车推力杆，其断口具有疲劳断裂特征。从金相分析可知，材料为低碳钢。断裂发生于焊接热影响区，该处组织粗大，有魏氏组织。从分析结果说明，材料抗疲劳劳性能差是引起推力杆断裂的主要原因。断口疲劳区较小，最后瞬断区较大，呈人字纹条纹，说明最后断裂时受较高的冲击力作用。

见图1～图6。

 

图1  实物断口

 

图号：图1

说明：推力杆断口形貌，箭头所示处为疲劳源。在疲劳源附近断口上有贝纹线。断口上还有人字形条纹，由疲劳区向两侧扩展。从整个断口看人字纹所占面积较大，即瞬断区较大，说明断裂时受较高的冲击力作用。

图2   2×

图号：图2

说明：图1中a断口疲劳源区附近断口局部放大像。可见明显的贝纹线，人字纹由疲劳区向两侧扩展，疲劳区位于焊接热影响区。

 

 

图3  0MI  100×

图号：图3

说明：a断口疲劳源处取样，用4％硝酸酒精溶液浸蚀后观察，显微组织为细晶粒铁素体和少量珠光体。从组织形态看珠光体量极少，系低碳钢。此种组织疲劳强度很低，不适合做疲劳载荷工件。

图4  0M1  200×

图号：图4

说明：b断口裂源处取样，经4％硝酸酒精溶液浸蚀后，其显微组织为粗大珠光体和网状铁素体呈魏氏组织，说明该处为焊接热影响区。此种组织疲劳强度较低，易引起疲劳断裂。从a、b两相对应断口上的显微组织分析，说明断裂发生于热影响区与母材的交接处。

 

图5  TEI   5000X

图号：图5

说明：断口透射电镜复型图像。疲劳区部位具有疲劳辉纹，辉纹间距较宽，说明扩展较快。

图6   3000×

图号：图6

说明：断口人字纹区透射电镜复型图像。具有河流状解理断裂特征，说明在受较大的冲击力作用下引起的快速瞬断。