文档介绍：,
第卷第期
年月江苏冶金
铸铁机链板断裂失效分析
李钟铭
宝钢集团苏州冶金机械厂苏州市巧
摘要通过铸铁机链板服役时断裂失效分析, 发现铸铁机链板的断裂是
低于材料强度的脆断, 链板在铸造过程中产生的原始裂纹是引起链板脆断
的主要原因。同时铸件的成分超标、热处理缺陷、焊接后未消除应力也导致
了脆性。
关键词铸铁机链板应力脆性断裂失效分析
前言
某钢厂号铸铁机在运转过程中, 突然
发生铸铁机主要部件链板断裂的事故, 停机
、
。二
检修在检修过程中发现除了一件整个断裂城二
一
外, 其余链板有不同程度的可见裂纹。鉴于
铸铁机是连续生产的, 为了确保安全生产, 对
链板的设计强度进行了计算, 同时对断裂的
链板进行了失效分析。图链板局部横截面
, ,
链板设计材料为以其结构见图链板拉应力
。
其两孔中心跨度为链板的主要制二掩
作工艺流程如下铸造正火机加链板弯曲拉应力几
。一一
工一涂装。。龙飞
二铁水掩十铸铁模十链板
从甲一下一补忍
夕夕⋯曳又二链板横截面积
〔’、
、、, 断面系数
链板合成拉应力。,
, 几二
图铸铁机链板结构示意图
耐耐许用应力
铸铁机链板的工况受力分析正常负荷运转时应力计算
许用应力计算
取安全系数, 链板拉应力
许用应力时。
电机全额输出时和正常运转时的链板链板合成拉应力
所受应力分析图
电机全额输出时应力计算电机额定时许用应力
功率额定电流试验与分析
化学成分和力学性能试验
第期李钟铭铸铁机链板的断裂失效分州
、、
在断裂的链板取样进行成分分析力学性能试验试验结果见表
表化学成分分析、力学性能试验结果
〔、,
名称沁叹戈沁口入臼匀爪, 舀、夕
标准要求〕
试验结果〔叹〔
,
试验结果表明, 断裂的链板含碳量超标应力
‘、
同时反映材料塑性的两个指标延伸率断面断口观察和分析
、
收缩率明显低于标准要求。高的含碳量导致断口电镜观察分析
、
材料呈脆性, 这和试验结果中延伸率断面收在断口处切割制样, 用扫描电镜对断仁
缩率指标偏低是吻合的。面放大观察, 断形貌呈解理断口特征, 且有
, 、
断裂链板的平均许用应力二、解理纹存在见图图, 。解理断日是脆
只二, 远大于工作性断裂的标志, 链板的断裂是脆性断裂
图断口电镜图
、
断口光镜观察分析板含碳量超标是吻合的初始裂纹的存在,
在断口附近取样, 经切割、研磨、抛光制由十裂纹前沿尖端处的曲率半径比较小, 造
样后, 在显微镜下观察, 在断口面附近分别发成在裂纹前沿引起高度的应力集中, 从而
现有保留铸态痕迹的组织‘见图、焊接组使链板在受到的平均名义应力远小于材料的
织见图、初始的裂纹存在见图、断裂强度时就发生脆性断裂失效图八中
图是由白色的铁素体和黑色的珠光存在保留铸态痕迹的组织和图的焊接组
体组成的, 其中珠光体的含量比较高, 具有织说明了该链板的正火热处理过程没有控
、
中高碳钢的显微组织特征, 这点和断裂链制好
图断口光镜图人“川
江苏冶金第卷
,
讨论量较高, 塑性降低以及内部组织结构中存在
计算