拉伸弹簧断裂分析
编辑时间:2008-08-02 20:40
拉伸弹簧断裂分析
断裂弹簧采用进口原材料,相当于国内牌号55CrMnA弹簧钢,冷卷成型后经回火处理,表面喷丸。在做疲劳试验时未达到试验要求次数即发生断裂。断口用扫描电镜分析,结果表明弹簧是由材料中非金属脆性夹杂物引起的疲劳断裂。
对夹杂物进行能谱分析,检测到氧、铝等元素,表明为氧化铝夹杂。
图1
说明
1.弹簧断口在扫描电镜下的低倍形貌。可见裂源位于离表面约0,25mm处,该处有一夹杂物,见箭头所示处。贝纹线以此夹杂为中心,以圆弧形向周围发散的形貌。
图2
2.疲劳源处放大像。该处有一带棱角的夹杂物,其形态为脆性夹杂,清晰可见疲劳弧线以同心圆的形态由该夹杂物为中心向周围发散。表明此夹杂是引起弹簧早期疲劳断裂的原因。弹簧在试验过程中主要承受拉—压循环载荷,对于拉—压疲劳从力学上分析,次表层应力较高,因此,分布于次表面的夹杂成为拉—压疲劳的应力集中点,产生疲劳裂纹。