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收藏词条   编辑词条 球墨铸铁曲轴开裂分析

创建时间:2008-08-02

球墨铸铁曲轴开裂分析

该曲轴为柴油机发动机曲轴,曲轴材料为QT600-3球墨铸铁。在检修时由于连杆螺钉没有完全扭紧,使曲轴工作时受到较大的冲击力,使用一年半后,再检修时发现产生疲劳裂纹。

球墨铸铁曲轴和45钢锻造曲轴相比,它们的强度相似,并已经证明球墨铸铁曲轴具有良好的使用性能,从而达到以铁代钢,节约成本的目的。但球墨铸铁的冲击韧度比经正火、回火处理的钢低,如果安装使用不当时,使曲轴受到较大的冲击应力,则容易引起球墨铸铁曲轴的疲劳断裂。

对该曲轴金相分析表明,石墨形态、基体组织正常。本体上取样进行力学性能检测,结果表明符合QT600-3要求。由裂纹部位、裂纹走向形态推断,该曲轴为疲劳开裂。

图1

 

说明:图中所示沿裂纹处曲轴剖面,经磁粉探伤后清晰可见在两处转角各有一条裂纹,见箭头所示处。扇板内部有似“苍蝇脚”状的磁粉堆积,进一步分析属局部球化不良和缩松,但不是疲劳裂纹的起源点。

图2

说明:在转角处裂纹部位取样,抛光状态金相形貌,石墨大部分呈团状和球状,余为团絮状及少量蠕虫状石墨,球化率80%~90%,球化级别可评为3级。石墨球化程度达到QT600-3的技术要求。图中可见到疲劳裂纹穿过基体及石墨的形态。

图3

说明:与图2试样同一视场经4%硝酸酒精溶液浸蚀后图像,可见裂纹穿过晶粒及球墨的特征。一般情况下,疲劳裂纹均为穿晶扩展。显微组织正常,为珠光体及牛眼状铁素体,达到技术要求,另外在曲轴本体上取样作力学性能试验也均合格,为:Rp0.2σs):450 MPa;Rmσb):635 MPa;A(δ):3.5%。

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最近更新:2015-11-02
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