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机械网--螺伞齿轮轴纵向贯穿性开裂原因分析

发布时间:2021-11-19 13:52:14 阅读: 来源:AS厂家

摘要:通过断口的宏观及微观形态与金相组织的分析,查明由于锻件本身存在的缺点,导致螺伞齿轮轴在淬火进程中产生裂纹,随后裂纹沿径向及轴向扩大,直至纵向贯穿性开裂。关键词:螺伞齿轮轴;裂纹;带状组织;缺点0 引言1批材料为20Cr2Ni4的螺伞齿轮轴,总计5根,在热处理工序的渗碳淬火+低温回火结束后,间隔不同时间,全部产生了纵向贯穿性开裂。当前3根螺伞齿轮轴产生开裂后,对后2根螺伞齿轮轴的热处理进程进行了跟踪,在跟踪进程中发现,螺伞齿轮轴在低温回火结束后,间隔15min,在轴身(轴身为镀铜防渗)中部首先出现轴向细小裂纹,然后裂纹沿轴向向两端扩大,直至贯穿全身,裂纹深度为直径的23。裂纹起始出现区域及取样部位见图1。图1开裂的螺伞齿轮轴

1 宏观断口分析螺伞轴宏观断口形貌见图2。首先可见断口较干净,没有油污及其它污染,说明宏观开裂产生在回火后。可见断口明显分为3部分,第2部分为工件近表面部分,断口为灰色,较平坦,且有快速扩大的人字纹花样,外表面处有剪唇,即为终裂区;第3部分为亮灰区,同为裂纹扩大区;第1部分断口为灰褐色,较为粗糙,有凸凹不平的小棱面,凹坑内为灰褐色,且有光泽。从宏观断口的形貌、色泽、扩大方式,初步判断第1部分为裂源区。图2螺伞轴宏观断口形貌

2 显微分析在断口旁磨制轴向试样,可见断口1侧2号、3号区裂纹较为平坦,而1号区裂纹为锯齿状,且裂纹旁有棱角状孔洞和支裂纹,见图3宅基地只有一层拆迁怎样补偿。图31号区裂纹旁情况100×

图4为1号区轴向组织情况,可见有明显的带状组织,这是材料的成分区域偏析而至,带状组织使钢的横向塑性、韧性明显降落。图41号区轴向带状组织400×

3 扫描电镜断口分析对1号区断口进行扫描电镜视察,发现有较多不规则形状的区域,见图5。可见此缺点表面光滑,很薄很脆,与基体结合不好,且其上有微裂纹、孔洞,经能谱微辨别析,主要为Fe,含量为99.44%,其它元素为残量。分析认为此为锻件本身存在的缺点,这类薄膜缺点的存在将影响晶间结协力。同时在此区域发现有部分沿晶断特点,见图6,因此可进1步证实1号区为裂纹源区。图51号区SEM79.4×

图61号区SEM500×

2号区断口形貌:准解理+部分韧窝,其上有单个脆性夹杂物。3号区断口形貌:准解理+韧窝,其上发现有疏松不致密缺点。4 结论(1)通过上述1系列实验视察拆迁农村用地补偿标准,可以肯定裂纹首先在1号区产生,然后沿径向及轴向扩大,2号、3号区为裂纹扩大区。(2)钢中存在角状孔洞、疏松等不致密缺点,和轴向不均匀性组织,都对机械性能产生不利影响。(3)通过扫描电镜断口综合分析,判定锻件中(1号区)存在不规则形状的薄膜缺点,其表面光滑,其上有微裂纹和孔洞。正是由于该缺点的存在,极大地降落了此区域的晶间结协力,同时其上的微裂纹、孔洞成为危险的应力提升源。在随后的热处理进程中,特别是在淬火进程中,工件将承受较大的热应力,一定导致工件在缺点处首先构成微裂纹,成为裂纹源区,并且部分以沿晶的方式扩大,在应力的不断作用下,裂纹继续沿径向及轴向扩大,直至构成宏观的纵向贯穿性裂纹。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章