进口D45mm重型钎杆失效分析

作者通过对进口Ｄ４５ｍｍ重型钎杆化学成分，机械性能，金相组织和断口形貌的检测，分析，指出不合理的热处理工艺，以及在冶炼－制行过程中所造成的表面及基体中的缺陷，是进口Ｄ４５ｍｍ重型钎杆早期失效的原因。     

退火工艺对钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA带状组织的影响

使用光学显微镜、扫描也镜和能谱仪等研究了钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA动态连续冷却相变规律和退火工艺优化,分析了冷却速度对连续冷却转变曲线和相变组织的影响,探讨了22Si2MnCrNi2MoA钢带状组织成因及改善措施.22Si2MnCrNi2MoA钢具有较高的淬透性,在形变后空冷即可得到贝氏体+马氏体组织.在所选取的温度和时间范围内,710℃退火保温5 h为最优的退火工艺,等温退火并不能改善钢中带状组织的成分不均.带状组织的形成是由于化学元素Si、Mn、Cr、Ni和Mo的偏聚引起的,提高横截面内变形均匀程度对于改善棒材组织均匀性是有利的,但冶金过程成分偏析均质控制才是减轻或消除带状组织成分不均的关键.     

XCQ16和20Mn2车轴用钢疲劳失效的微观机理

利用扫描电镜(SEM)对XCQ16和20Mn2两种车轴用钢疲劳断口和裂纹扩展断口进行分析,研究疲劳失效过程中的裂纹萌生及扩展机理.结果表明:裂纹均是从试样表面萌生,非金属夹杂和位错是主要的萌生机制;XCQ16钢在疲劳断口中部区的裂纹闭合效应大于20Mn2钢,裂纹扩展较慢;两者在裂纹扩展区的扩展机理不同,XCQ16钢属于塑性断裂,20Mn2钢属于解理断裂;在非金属夹杂上,XCQ16钢多含氧化物和硫化物的混合夹杂,20Mn2钢主要是氧化物夹杂,混合夹杂对材料的疲劳性能影响较小.     

破碎锤钎杆锥头劈裂原因分析

42CrMo钢Φ180 mm热轧圆钢制造的破碎锤钎杆,某客户在使用不久便产生钎杆锥头纵向劈裂现象。经对劈裂钎杆进行断口形貌、金相组织等理化分析。结果表明：钎杆锥头纵向劈裂属于疲劳断裂,引起疲劳断裂的主要因素是钎杆心部存在沿纵向贯通性裂纹,而贯通性裂纹则来源于原材料圆钢,其原因是连铸坯中心缩孔在轧制时未能完全轧合有关。通过试验方案改善连铸坯内部质量,优化轧制工艺,完善入坑缓冷制度,最终解决大规格圆钢心部裂纹的质量问题。     

16Mn钢焊接件疲劳断裂机制研究

对16Mn钢对焊接头的焊缝及热影响区中疲劳裂纹的萌生与扩展机理进行了研究与讨论.结果发现疲裂纹的萌生与扩展与铁素体组织有关,焊接件疲劳断口很复杂,焊缝中的夹杂物对疲劳裂纹的萌生有重要影响.     

引风机轴断裂失效分析

该引风机轴断裂性质是疲劳断裂，造成断裂的主要原因是不恰当的补焊工艺。补焊时形成的裂纹是疲劳断裂的纹源。基体钢材晶粒粗大也是造成该轴早期断裂的原因。     

工程机械用60Si2MnA弹簧断裂失效分析

采用电子显微、能谱微区成分、金相组织和显微硬度等分析方法,对工程机械用Φ47mm弹簧试车过程中断裂的原因进行了分析。结果表明,弹簧磨削异常导致磨削表面二次淬火产生脆硬马氏体层是弹簧断裂的主要原因。     

螺纹吊杆断裂失效分析

为寻找螺纹吊杆断裂原因,使用扫描电镜和金相显微镜对试样进行分析.结果表明,该螺纹吊杆断裂属疲劳断裂,是组织未经调质处理和表面机加工粗糙等多种因素综合所致.     

声发射技术在抽杆疲劳实验中的应用

The acoustic emission （AE） real time monitoring of fatigue damage of pump rods samples during fatigue test was introduced. Under severe environmental noise caused by vibration, the real time monitoring of the fatigue crack initiation and expansion was realized successfully by using the parameters analysis method combined by AE Hits and Amplitude. The characters of the methods are simple and real time, which can provide a more accurate and impersonal basis for judging whether the fatigue test piece has been destroyed, thus can provide a scientific assistant method for accurately determining the life of pump rod.     

超低氧弹簧钢60Si2MnA疲劳断口夹杂物来源研究

为了探究疲劳断口处夹杂物的来源，针对60Si2MnA弹簧钢生产工艺流程不同工位和疲劳断口处夹杂物，通过金相、SEM-EDX等手段，分别对夹杂物的数量、尺寸、形貌及组成进行了系统研究，并在夹杂物生成热力学计算形成条件的基础上，结合工艺实际状况得出，疲劳断口处大尺寸夹杂物来源主要是精炼过程脱氧反应产物没有排除掉所致。     

轧辊材料疲劳裂纹扩展理论计算与分析

辊面剥落是轧辊失效的主要形式之一。依据疲劳裂纹扩展理论,计算了轧辊材料裂纹扩展过程中裂纹扩展速率与应力强度因子幅的关系即da/d N—ΔK,分析了各因素对裂纹扩展速率的影响以及不同轧辊的裂纹扩展特征。结果表明,弹性模量、应力比、残余应力、晶粒度、断裂塑性、工作应力、断裂强度等对轧辊裂纹扩展速率的影响越来越不明显,弹性模量影响最大,而屈强比几乎没有影响;轧辊材料较高的弹性模量、较低的残余应力、较粗大的晶粒、较高的断裂塑性可以有效抑制轧辊裂纹的疲劳扩展;轧辊工作层比心部、支承辊比工作辊、锻钢辊比铸铁辊具有更高的耐裂纹扩展断裂能力。结果有助于分析轧辊失效机理并采取有效措施,防止轧辊剥落。     

Fatigue crack initiation and propagation behavior of high cobalt molybdenum stainless bearing steel

The crack initiation and propagation behavior of high cobalt molybdenum stainless bearing steel was studied by rotating bending fatigue test with smooth cylindrical specimens and notched specimens (theoretical stress concentration factor Kt=3). The fatigue limit and S- N curve of bearing steel were measured by up- and- down method and group method, respectively. The fractures of the specimens were observed by scanning electron microscopy. The results show that the cracking type of the smooth specimens is single source initiation. The crack source is surface defects and subsurface inclusion. The surface defects are surface roughness, persistent slip band and machining dent, while the subsurface inclusion is Al2O3- CaO- MgO- SiO2 composite inclusion. The fatigue limit of notched specimens is significantly decreased. The cracking type of the notched specimens is multi- source initiation. The notch sensitivity factor qf of bearing steel is 1. 18. The fatigue failure of the smooth specimens is transferred from the surface roughness with high stress amplitude to the persistent slip bands, the machining dents and the inclusions with low stress amplitude. The fatigue crack initiation life accounts for more than 94. 1% of the whole fatigue life.     

疲劳性能不合格的38Si7弹簧钢夹杂物分析

  针对工业生产38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的问题,借助光学显微镜和扫描电镜,并结合数学理论模型,从夹杂物的角度分析38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的原因。研究结果表明：工业生产38Si7弹簧钢中的夹杂物主要组成为CaO(MgO) Al2O3 SiO2三元复合夹杂物,而且圆截面上中心区域复合夹杂物中Al2O3的含量明显低于外层复合夹杂物中Al2O3的含量;根据夹杂物等效投影面积模型得出,当疲劳失效为内部起裂时,临界夹杂物尺寸大约为6.5μm,当疲劳失效为表面起裂时,临界夹杂物尺寸大约为5.5μm。当弹簧钢中的夹杂物尺寸大于临界夹杂物尺寸时,容易造成疲劳强度失效。     

基于动载荷谱的齿轮弯曲疲劳寿命预测

为了探讨齿轮弯曲疲劳寿命计算问题,将齿轮疲劳总寿命分为两个阶段,即疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命.通过ADAMS软件仿真实验齿轮的工作情况,使其接近真实状况,得到齿轮载荷谱.根据齿轮载荷谱,利用有限元ANSYS软件分析在齿轮齿根危险截面处的最大应力.采用断裂力学、雨流法和Miner疲劳损伤累积模型,对考虑动载荷情况下的齿轮弯曲疲劳寿命进行预测,推导了齿根裂纹萌生期和扩展期的疲劳寿命计算公式.在高频疲劳试验机上对算例齿轮进行了双齿脉动加载齿根弯曲疲劳寿命实验研究,理论计算结果与实验结果基本吻合,验证了本文理论分析的正确性.     

Q345R钢中微缺陷的裂纹萌生与扩展

 对压力容器与压力管道用钢Q345R在低周疲劳下微孔（[?]40～200 μm）的裂纹萌生与扩展规律进行了研究。研究表明小裂纹的萌生主要机理为滑移带启裂,并且由剪应力起主导作用。微缺陷的尺寸、应力幅等因素对疲劳寿命均有影响显著,当应力幅值较低时,微孔的尺寸对疲劳寿命有明显影响。当应力幅值水平较高时,小孔直径对疲劳寿命的影响则不敏感。微观缺陷尺寸存在临界值,当缺陷尺寸大于临界值时,疲劳寿命下降很快。在同一应力幅水平下,裂纹萌生寿命与疲劳总寿命的比值[（Nt/Nf）]与微孔尺寸没有关系,本试验的低周疲劳下约为10%～25%。