炼油厂减速器输入轴断裂失效分析

针对某炼油厂减速器输入轴断轴事故,分别从断口宏微观形貌、材质组成、利质金相、材质硬度及其他力学性能等方面进行系统的失效原因分析.结果表明:输入轴的轴肩变径处过渡圆角半经过小,且表面存在粗糙加工划痕,同时金相组织缺陷明显,冲击韧度低,导致多个疲劳源在应力集中和交变载荷的作用下在过渡圆角表面产生和扩展,最终导致该输入轴发生疲劳断裂失效最后提出了预防措施.     

减速机高速齿轮轴断裂失效分析

某输入功率为710 kW的减速机使用中直径达120 mm的高速轴发生早期断裂.通过对该断裂轴进行材料成分检测、宏微观断口分析、显微组织检验、显微硬度及常规力学性能检测和分析后表明,齿轮轴材料成分、夹杂物级别符合相关技术要求;其断裂方式为多源疲劳脆性断裂,其主裂纹源萌生于高速轴键槽的受力侧,表面硬度低(仅为35-38 HRC,没有达到技术图纸所要求的59-62 HRC),屈服强度低、无有效的表面强化硬化层是导致齿轮轴发生早期疲劳破坏的主要原因.     

40Cr钢磨煤机轴断裂失效分析

某发电厂磨煤机轴在运行约10 000 h后断裂,该轴材质为40Cr钢,断裂位置在直径变径处。本文通过宏观形貌分析、化学成分分析、力学性能检验、显微金相和扫描电镜断口观察,对该断裂轴进行了失效分析。1断裂原因分析1.1宏观观察对断裂轴进行宏观观察,断裂位置位于直径变截面R圆角处,R圆角较小,断口较平整,无明显塑性变形,属于一次脆性断裂。断口宏观形貌如图1所示,从断口宏观形貌可以看出断裂起始于轴表面,断裂源区边缘有明显挤压痕迹;源区及扩展区较平坦,呈灰白色,无明显的棱线;断裂区有明显撕裂棱。     

电厂0Cr18Ni9不锈钢油管断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等分析手段,对某电厂OCr18Ni9不锈钢油管断裂表面的金相组织、断口形貌进行了分析和检测,并同正常OCr18Ni9不锈钢油管的金相组织进行对比.结果表明,断裂油管的显微组织为等轴状奥氏体,晶粒大小在10～40μm之间变化,这同正常油管的显微组织基本相同.断口分析表明,在断口表面存在大量的疲劳条纹,显示典型的疲劳断裂特征,表明疲劳断裂是其主要失效方式,而油管的高频振动是造成疲劳断裂的主要原因.     

传动轴断裂失效分析

三条传动轴在使用过程中先后发生断裂。采用光谱分析、断口分析和金相检验等方法对断裂轴进行了分析。结果表明,使用45钢代替了设计材质40Cr钢,而且未对45钢轴进行有效的调质和表面渗氮,是导致该轴断裂失效的主要原因。该轴显微组织中存在网状铁素体,加速了该轴的早期断裂失效。     

变速箱输出轴失效分析

通过宏观断口、化学成分、硬度和金相检测、输出轴校正、过渡角及表面粗糙度测试等,对变速箱输出轴断裂原因进行了研究。结果表明,输出轴断裂的主要原因是花键处过渡角较小,表面粗糙度较大,造成输出轴花键过渡角处在运行中产生了较大的应力集中,并且人工校正时下压力难以控制,容易在零件表面产生微裂纹。     

23MnNiMoCr54�����ֶ���ԭ�����

高强度23MnNiMoCr54链环钢是煤矿设备主要部件,在进行生产测试过程中发生断裂。对该链条钢裂纹部位进行了金相检测、化学元素成分检测、扫描电镜和断口检验和俄歇电子能谱仪分析。结果表明,链条钢的化学元素组成、气体含量、低倍组织和夹杂物含量符合相关技术标准要求;其金相组织为回火屈氏体,实际晶粒度为4级,断口为典型的脆性断口,断裂方式为沿晶脆性断裂。由于链环在生产过程中热处理不当,淬火加热温度过高,产生过热组织,造成链环晶粒粗大,在随后的回火过程中由于加热温度或者加热时间不当,导致晶界处杂质元素偏析,从而形成回火脆性。在晶粒粗大的情况下同时出现回火脆性,导致了链环钢在试验检查时发生沿晶脆性断裂。     

42CrMo钢短轴断裂分析

42CrMo钢短轴，其外形如图1所示，经调质处理，硬度为49HRC，加工成型后进行镀铬处理。该短轴在使用过程中其第四牙螺纹处发生断裂。为此，对断口实样进行了宏观断口分析、金相分析，并采用扫描电镜和电子探针等设备进行了检测和分析。     

大直径齿轮传动轴的断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等分析手段,对45钢大齿轮传动轴断裂表面的金相组织、断口形貌进行了分析和检测.结果表明,零件内部存在的锻造裂纹是导致轴断裂失效的主要原因;同时材料组织晶粒粗大对钢的塑性和韧性有较大影响,加速了轴的断裂失效.     

带式输送机减速机高速轴断裂失效分析

某输煤系统带式输送机减速机的18CrNiMo7-6钢制高速轴发生早期断裂。为此对失效轴进行宏观分析、断口扫描电镜及能谱分析、金相分析、硬度分析、冲击韧性分析和化学成分分析。结果表明,该失效轴断裂性质为多源疲劳断裂,疲劳源位于键槽尖端,高速轴未经正确的表面强化热处理是导致其发生早期断裂的重要原因。     

42CrMo锚栓断裂分析

风电用42CrMo锚栓在安装过程中突然发生断裂,对断裂试样进行化学成分分析,采用金相检验与扫描电镜观察相结合的方法,分析研究断裂原因。结果表明,断口为沿晶断裂,锰元素含量超标和磷、硅、铜合金元素晶界偏聚是造成沿晶断裂的主要原因;另外,热处理时淬火温度过高造成奥氏体晶粒粗大,以及回火温度接近高温回火脆性区造成杂质元素在奥氏体晶界偏聚,这些因素的共同作用也会导致材料发生脆性断裂。     

花键轴断裂原因分析

通过对断裂花键轴断口的宏微观形貌、材料化学成分、金相显微组织、硬度及形状尺寸进行了测试与分析,并应用理论计算和有限元模拟分析,确定了花键轴的断裂性质及断裂原因。结果表明：该花键轴的断裂性质为扭转疲劳断裂,花键轴发生扭转疲劳断裂可能与共振有关;另外,花键轴花键与机匣内花键啮合间隙不当和断裂处轴径尺寸偏小均为促进其扭转疲劳断裂的影响因素。     

三柱槽壳杆部断裂分析

在新车下线并进行驻车上坡测试时,等速驱动轴的三柱槽壳杆部发生断裂。采用宏观观察、微观分析、金相分析及理化测试分析等试验方法,对该三柱槽壳杆部断口的化学成分、非金属夹杂物、金相组织、硬度、残余应力、断口形貌特征等进行分析。结果表明:三柱槽壳杆部为脆性断裂,杆部断口的化学成分、非金属夹杂物、金相组织均符合技术要求,但其表面硬度值高于技术要求。分析表明回火温度偏低,三柱槽壳回火不充分,工件内部存在较大残余应力,在校直力作用下淬硬层萌生应力裂纹,导致三柱槽壳杆部在使用中断裂。采用温度传感器对回火炉内的回火温度进行实时监测,保证工件回火充分;并改善校直工艺,对校直量过大和校直次数过多的工件予以报废,避免引起应力开裂。     

齿条断裂原因分析

某升降机齿条在搬运过程中摔断,齿条材料为60钢。对齿条断口,材质的金相组织、化学成分和力学性能进行分析,确定齿条断裂失效的原因。结果表明：齿条的断裂性质为冲击载荷所致的脆性断裂;由于正火加热和冷却方式不当,造成齿条的晶粒粗大且铁素体呈网状分布;齿条化学成分中Si、Mn元素含量超出标准要求范围,S、P元素处于标准规定值上限;材料中存在较多的非金属夹杂物,以上几个因素共同作用,导致齿条发生断裂。     

QT450-10左转向节断裂原因分析

对汽车左转向节断裂原因进行了分析。化学分析结果及硬度检查结果均在合格范围。金相检查发现,基体组织均匀性差,且存在大量的渗碳体;用扫描电镜对断口进行分析,确定为脆性断口。     

38CrMoAlA钢传动主轴失效分析

借助光谱仪、蔡司光学显微镜和洛氏硬度计等分析手段对38CrMoAlA钢主轴失效件的化学成分、非金属夹杂物、断口裂纹形貌、显微组织和硬度进行检测与观察,分析并讨论了造成该工件裂纹产生的影响因素。结果表明:38CrMoAlA钢主轴的化学成分、硬度、渗氮层、非金属夹杂物、带状组织均符合标准要求;显微组织晶粒粗大,为贝氏体+珠光体,非预期使用态组织(回火索氏体),故工件硬度高、内应力较大、脆性较大,在应力的作用下易产生裂纹,导致脆性断裂失效。     

1Cr17Ni2钢制操纵盒小轴断裂原因分析

飞机发动机操纵盒小轴在安装时发生断裂。通过断口形貌、显微组织、硬度和化学成分、对比试验和模拟试验等,确定了操纵盒小轴的断裂性质和原因。结果表明,操纵盒小轴在570 ℃回火脆性区进行回火后发生沿晶脆断,其原因并非仅由于在回火脆性区回火降低了操纵盒小轴的冲击性能,而主要是由于操纵盒小轴的基体组织中无铁素体,铁素体的缺失降低了晶面和相界面的总面积,导致在回火脆性区回火时晶界生成了更多的弱化粒子,加剧了其高温回火脆性,最终导致操纵盒小轴的沿晶脆断。操纵盒小轴的奥氏体形成元素(Ni)含量偏高、铁素体形成元素(Cr,Si)含量偏低导致了基体组织中无铁素体。     

电站锅炉高温炉烟管道断裂分析

通过化学成分分析、力学性能试验、金相检验、断口分析等方法,对某电厂一台锅炉的炉烟管道断裂原因进行了分析.结果表明,炉烟管道断裂是在材料存在大量铸造缺陷、力学性能远低于标准要求条件下,材料强度不足以承受正常的载荷而导致的脆性断裂.     

励磁机紧固螺钉断裂失效分析

对某电厂励磁机用内六角平端紧固螺钉断裂件的化学成分、金相组织、硬度和断口特征进行分析.结果表明,螺钉断裂件硬度偏高(419 HB),断口为沿晶脆性断裂特征.主要原因与热处理回火温度、表面加工缺陷以及材料化学成分有关.     

铀矿用不锈钢泵轴断裂原因分析

目的找到不锈钢泵轴断裂原因。方法通过对断裂的泵轴进行失效分析,利用扫描电镜、金相显微镜、直读光谱仪、显微硬度计等测试方法和手段,对失效泵轴的断口形貌、组织、化学成分、显微硬度等进行分析。结果断口形貌呈明显的脆性疲劳开裂特征,且裂纹源呈现多源特征,有疲劳辉纹和二次裂纹存在。316L泵轴材质成分和组织问题不大,在近表面存在大量夹杂物,同时泵轴表面观察到点蚀和微裂纹存在。结论近表面夹杂物在酸性环境中极易引起点蚀,同时泵轴与联轴器根部结合处存在变截面,形成应力集中。当泵轴受到腐蚀、应力以及电机交变载荷作用时,形成腐蚀疲劳裂纹源,裂纹扩展造成瞬断是此次不锈钢泵轴断裂的主要原因。