文档介绍：第八章、实际构件失效分析实例一、风机轴断裂分析 1 、概况: 45 钢调质, 使用 7年→轴过渡台阶处开裂、磨损(如图) ?准备进行哪些检测? ?取样部位? ?宏观检测? ?微观检测? ?初步判断开裂性质? 2、强度校核正常 3、宏观?R处尺寸过小?压断裂纹面→表面三处起源,主源→A缺陷处?扩展区有凹弧线?瞬断区不大?性质:旋转弯曲疲劳 4、微观分析?裂纹起源于缺陷,多台阶?缺陷 EDS 分析:与基体成分一致,但 EDS 分析碳%不容易区分?扩展区:解理( P组织断裂特征) 5、缺陷组织、硬度分析组织组织( (由由表及里三表及里三层层) ) 焊接组织特征焊接组织特征(焊料(焊料 20 20钢) 钢) 白亮层白亮层 P+F P+F 热影响区热影响区淬火淬火 M M 基体基体(45 (45 钢钢) ) P+F+W P+F+W 硬度硬度 220 220 386 386 250 250 ??缺陷产生原因:安装轴承的表面经过补焊或缺陷产生原因:安装轴承的表面经过补焊或堆焊堆焊→→在轴台阶过渡区形成多个虚焊点在轴台阶过渡区形成多个虚焊点→→疲劳疲劳??W W:与热处理温度高、材料中磷:与热处理温度高、材料中磷% %偏高有关, 偏高有关, 不是断裂主因不是断裂主因 6、结论?低应力多源疲劳?断裂由表面多处虚焊缺陷引起?基体材料异常,不是调质组织,并存在 W组织,工作振动大也会影响产品寿命,但不是这次断裂的主因?应力集中二、矿井减速齿轮早期开裂分析 1、概况: ZG310-570 →过盈装配→使用 2 年→齿面开裂 2、宏观分析?齿面多条裂纹,根据图如何判断主裂纹? ?A裂纹压开→找主源→在齿根?源区具有疲劳特征,后期为静断(撕裂、放射花样),该区域所占比例大,载荷? ?齿面有麻点、剥落坑 3、微观(源区) ?枯木状、夹杂、二次裂纹?辉纹不明显?有摩擦、挤压痕迹?局部微孔 4、金相与硬度?表面与心部基本相同→粗大的铸态组织(没说明),有较大的夹杂(如图) ?齿轮各处硬度均偏低,齿根最低 5、结论?疲劳断裂,裂纹起源齿根?齿根硬度低→弯曲强度不够?齿面硬度低→接触疲劳、磨损?粗大组织及夹杂→促进裂纹扩展 6、措施?采用锻造齿轮?增加热处理? 三、压路机齿轮 1、使用情况: C、N共渗主、被动齿轮运行 400h 磨损、剥落 2、检测主动齿轮: ?心部、表面硬度和组织合格?硬化层分布、层深合格 3、检测从动齿轮: ?表面硬度和层深合格?心部有 F、硬度低,不合格?表面有碳化物堆积和非 M组织存在,不合格?硬化层分布不合格,图 8-22