花键轴断裂失效分析

利用体视显微镜、扫描电镜、直读光谱仪和金相显微镜分别研究了花键轴的断口形貌、化学成分和微观组织。结果表明:花键轴的化学成分和硬度符合技术要求,裂纹源位于花键端面较深的刀痕处,且断口没有其它的夹杂物;断口部位有硬度较低的异常组织。工作过程中,在端面的刀痕部位产生高度的应力集中,裂纹萌生并沿着低硬度的异常组织扩展,最后导致花键轴早期断裂。     

轻卡工字梁断裂的失效分析

利用扫描电镜、直读光谱仪和金相显微镜研究了合金钢工字梁的断口形貌、化学成分和微观组织,结果表明:工字梁的化学成分、显微组织、力学性能符合技术要求。裂纹源是位于工字梁表面7.4 mm×1.2 mm的氧化物,在受到外力作用时,氧化物的变形和基体的变形不一致,使氧化物周围产生了高度的应力集中,形成了裂纹源,最后导致了早期的断裂失效。     

汽车发动机进油管支架疲劳断裂分析

利用超景深三维光学显微镜、金相显微镜、直读式光谱仪、碳硫分析仪、扫描电镜等,研究分析发动机进油管支架断口形貌特征、金相组织、化学成分等,确定其断裂性质及产生原因。结果表明:平台试验时支架折弯处的U型豁口呈显著的应力集中状态;在周期性振动应力作用下,该处折叠类表面缺陷处萌生疲劳裂纹,裂纹发生扩展,并最终导致断裂失效;通过优化结构设计与控制加工表面质量,支架的使用性能得到改善,避免发生早期疲劳失效。     

偏心泵螺栓断裂失效分析

针对偏心泵上多个螺栓发生断裂的情况,进行宏观断口形貌观察、扫描电镜微观断口分析和能谱仪断口表面成分分析。同时进行螺栓化学成分、硬度分析,以及利用光学显微镜进行金相分析,讨论得出螺栓断裂的原因。结果表明:Na~+和Cl~-离子引起应力腐蚀造成螺栓退刀槽应力集中处裂纹源的形成,偏心泵的交变载荷导致螺栓发生疲劳裂纹扩展,而最终断裂。     

电连接器4J29合金接触体断裂分析

采用体视显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、光学显微镜,对断裂的电连接器接触体进行表面和断口的宏微观形貌观察,断口表面化学成分及显微组织分析。结果表明:电连接器接触体在含Cl~-介质中发生应力腐蚀开裂,最终在工作振动应力作用下发生疲劳断裂;裂纹萌生阶段主要特征为腐蚀坑和沿晶,扩展阶段的主要特征为裂纹穿晶、分叉和疲劳条带。酸洗后腐蚀性Cl~-的残留与接触体表面镀层开裂导致接触体断裂。     

60Si2Mn弹簧钢的断裂失效分析

60Si2Mn弹簧钢在正常服役过程中出现断裂,断裂后部分原件损失,根据材料力学原理,并结合断口特征,确定断裂起源位置;采用光学显微镜、扫描电镜、体视显微镜、直读光谱仪等对残留端口的显微组织、宏微观断口形貌和化学成分等进行观察和检测分析,以确定断口起源和断口特征。结果表明:由于生产过程操作不当,弹簧表面存在微裂纹,同时由于喷丸处理的工艺不恰当,造成弹簧表面形成较深的应力线,应力线发展成为沿应力线的开裂和脱落。这些微裂纹、开裂以及脱落,作为弹簧的疲劳断裂源,造成了弹簧的断裂。     

螺栓疲劳断裂失效分析

通过宏微观断口形貌分析、化学成分分析、金相组织分析等手段,分析了螺栓断裂的原因.结果表明:螺栓疲劳断裂主要原因是螺栓表面脱碳层所导致的螺栓表面弱化,加速了疲劳裂纹源的形成,从而加速了疲劳断裂过程.     

35CrMoA抽油杆失效原因分析

通过宏观和微观观察、化学成分和力学性能检测、显微组织和断口形貌分析,对35CrMoA抽油杆失效原因进行分析。结果表明:35CrMoA抽油杆的失效模式为典型的疲劳断裂,断裂源位于抽油杆表面腐蚀坑处,断裂的主要原因是多种腐蚀形式综合作用。断口裂纹源处有环状氧化物类和少量硫化物类夹杂物;显微组织主要为回火索氏体+铁素体,还有少量的魏氏组织;腐蚀坑和疏松缺陷易于产生疲劳裂纹,裂纹沿硫化物及带状组织扩展,最终导致疲劳失效。     

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。     

火电厂汽轮机组叶片断裂分析与研究

某火电厂汽轮机组在运行过程中,叶片发生断裂。为了分析叶片断裂原因,对断裂叶片进行宏观检查与分析、化学成分分析、硬度测试试验和金相显微组织观察与分析。结果表明:由于叶根内弧面存在表面损伤,加剧叶片振动,且叶根凹形槽下台阶是应力集中区,疲劳裂纹源在该处产生并逐渐扩展,导致叶片疲劳断裂;断口疲劳源区和疲劳裂纹扩展区所占面积大约为整个断口面积的三分之二,表明叶片断裂属于高周疲劳断裂。     

汽车发动机气门弹簧断裂分析

对断裂的气门弹簧断口部位进行化学成分、金相组织、硬度、断口扫描检验的结果表明 ,断裂是由于原材料的冶金缺陷造成弹簧表面局部区域出现疲劳裂纹 ,最终导致弹簧早期疲劳断裂     

35CrMo钢压缩机曲轴断裂失效分析

通过宏观断口、化学成分、金相组织,基体硬度测试、扫描电镜、有限元等方法对断裂的曲轴进行分析。结果表明:断裂为低应力高周疲劳断裂,曲轴表面氮化层存在孔洞和裂纹等质量缺陷导致疲劳裂纹萌生,而表层的魏氏组织和球化体则加剧了裂纹扩展,最终导致曲轴断裂。     

汽车冲压模具弹簧的失效分析

为了寻找某一汽车零件冲压模具弹簧的失效原因,对弹簧断口部位进行了化学成分、金相组织、硬度、断口SEM扫描等测试。检验的结果表明,失效是由于在高交变应力作用下,弹簧丝在内侧表面附近区域形成了疲劳裂纹源,并最终导致弹簧早期疲劳断裂。     

40Cr液压轴承断裂失效分析研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜及其附带能谱等方法,对断裂液压轴承进行了化学成分分析、断口形貌观察和金相组织检验,分析了液压轴承断裂的原因。结果表明,液压轴承的化学成分符合企业规范要求,但内部组织不均匀,源区和1/2半径处组织均为细珠光体+块状或半网状铁素体,轴表面覆盖厚度约50μm的镀层,表层的组织为索氏体+少量铁素体+少量贝氏体;距表面约13 mm区域观察到过渡组织,为索氏体+细珠光体+少量铁素体;液压轴承在热处理时内部产生的宏观原始裂纹是导致支柱在工作应力作用下发生脆断的重要原因。     

挖掘机油缸活塞矫直断裂原因分析

某机械厂使用100 mm规格的45钢圆棒加工一种挖掘机油缸活塞,在加工过程中发生矫直断裂。对45钢圆棒和断裂样品进行了化学成分、低倍酸洗、断口、金相组织等项目分析。结果表明:用于加工活塞杆的45钢圆棒力学性能、化学成分符合标准要求,钢中夹杂物含量少,组织是正常的铁素体+珠光体。活塞杆矫直断裂为脆性断裂,断裂源位于工件表面,断口微观形貌为冰糖状脆性断口。断裂件经酸洗后发现纵向表面存在较多沿周向分布的裂纹及较深、较粗的车加工刀痕,金相分析结果表明裂纹为中频淬火过程中形成的沿晶裂纹,裂纹区域存在回火马氏体硬脆相组织。活塞杆发生矫直断裂的原因是工件矫直前已存在中频淬火形成的淬火沿晶裂纹,在矫直应力的作用下,裂纹沿基体扩展直至发生断裂。通过改进中频淬火和回火工艺,提高工件表面加工光洁度可消除表面淬火裂纹,后续产品未再发生矫直断裂。     

叉车夹臂开裂原因分析

对断裂的叉车夹臂进行金相、化学成分及断口分析，结果表明，工件表面存在严重脱碳现象，焊缝中存在夹渣；在应力作用下两缺陷区域形成裂纹源，分别产生疲劳裂纹及快速断裂，最后导致夹臂的开裂。     

铁路货车减振弹簧断裂分析

对断裂的货车减振弹簧断口部位进行化学成分、金相组织、硬度、断口扫描能谱检测的结果表明,断裂是由于热加工不当造成弹簧表面创伤及局部过热并产生断网状铁素体而使弹簧局部区域出现疲劳裂纹,最终导致弹簧早期疲劳断裂.     

油缸用碟簧断裂分析

50CrVA钢制油缸用碟形弹簧在服役的早期发生断裂。采用直读光谱仪、洛氏硬度计、金相显微镜、扫描电镜等对该碟形弹簧的化学成分、硬度、非金属夹杂物、表面脱碳层、显微组织和断口形貌进行了分析。结果表明,50CrVA钢碟簧断裂是疲劳断裂,裂纹源由支撑面的加工硬化表层与次表层中的夹杂物共同作用所形成。提高碟簧使用寿命的措施是改善原材料的纯净度和提高表面加工质量。     

叶轮转轴断裂分析

叶轮转轴在工作中断裂,通过对故障转轴及其断口进行宏微观检查、砂轮越程槽圆角半径测量、金相组织观察、化学成分分析、力学性能测试等,对断裂原因进行分析,并对转轴相关零组件进行完整性分析。结果表明:转轴断口性质为疲劳断裂,裂纹源在砂轮越程槽底部;叶轮偏载是导致转轴发生疲劳断裂的主要原因;转轴的强度和硬度偏高,对裂纹萌生和扩展有较大的促进作用;建议转轴调质前粗车台阶或调整热处理制度,改善裂纹源处组织,提高转轴疲劳寿命。     

烟气轮机动叶片失效分析

对某型号失效的烟气轮机动叶片进行了断口和裂纹源区形貌、金相组织观察及化学成分分析,结果表明:高温硫腐蚀和局部应力偏高是导致动叶片裂纹萌生的主要原因,使用过程中的腐蚀疲劳最终导致其断裂失效. 