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.     

轿车前稳定杆连杆断裂原因分析与优化

针对东北低温环境下某轿车行驶1100 km左右前稳定杆连杆在与球销座焊接处断裂的问题,对前稳定杆连杆断裂原因进行分析与优化。分析了断口的金相组织、宏观与微观形貌、球销座与连杆化学成分和焊接强度,测试了球销启动与工作力矩、前稳定杆连杆的弯曲疲劳寿命,对前稳定杆连杆进行结构优化,并对比分析了优化前后的各项性能。结果表明:断口由断裂源区、断裂扩展区及瞬时断裂区构成,为典型疲劳断裂特征。球销座和连杆材质均符合20钢的标准要求。连杆焊缝组织为羽毛状上贝氏体,沿奥氏体晶界析出,力学性能较差。连杆次表层存在硅酸盐非金属夹渣物,基体间金属纤维连续性被中断,形成了内部缺陷。在环境温度T≤-20℃下,球销转动力矩大于设计值5 N·m。前稳定杆连杆弯曲疲劳寿命小于设计值10万次。前稳定杆连杆球铰结构由热铆结构优化为旋铆结构,连杆直径由Φ9 mm增大为Φ10 mm,连杆表面处理由冷拔变为磨削,球销启动力矩减小了64.5%,连杆与球销座间焊接强度提高了41.8%,前稳定杆连杆弯曲疲劳寿命增加了427%,符合设计要求。这为轿车前稳定杆连杆设计和加工提供了参考。     

输电铁塔用6.8级螺栓断裂失效分析

输电铁塔用6.8级螺栓,在使用过程中发生断裂,通过断裂螺栓的断13形貌、化学成分、显微组织及硬度的分析测试,进行了螺栓的断裂失效分析.研究结果表明,螺栓断裂形式为穿晶脆性断裂;原材料化学成分及组织正常,显微硬度基本符合国标要求;螺栓头部硬度严重超标,组织变形剧烈,是螺栓发牛脆性断裂的主要原因.在冷镦成型后进行去应力退火工艺并严格控制冷镦工艺,适时检验螺栓头部硬度及组织状况使其满足标准要求,可避免螺栓在使用过程中的脆性断裂.     

球形压痕法评价(Ti,Nb)N膜层断裂性能

采用球形压痕试验，在高速钢基体上对电弧离子镀工艺沉积制备的(TixNb)N膜层断裂性能进行评价。在600N载荷下，在压痕的周围只产生径向裂纹；统计分析压痕周围产生的裂纹，采用裂纹密度函数β，对膜层的断裂性能进行了分析。结果表明：(TixNb)N均质膜层在显微硬度提高的同时，裂纹密度β增加，膜层的脆性增大，断裂韧度下降。TixNb1-xN梯度膜具有较高膜层显微硬度，仍然具有较好的断裂韧度，预渗氮处理的膜层裂纹密度较小，膜层的断裂韧度最好。采用裂纹密度函数卢统计分析，通过对(TixNb)N膜层压痕试验，可以很好的定量和半定量地比较膜层的断裂性能。     

大型HDPE挤出机推力轴承盘断裂失效分析

通过宏微观形貌观察、金相检验、化学成分分析、压缩及硬度测试等方法,对某大型HDPE挤出机推力轴承盘断裂原因进行分析。结果表明:该推力轴承盘与轴承套圈挤压形成的压痕对推力轴承盘表面裂纹的萌生和疲劳断裂影响极大,推力轴承盘在接触疲劳应力的反复作用下,其表面多处萌生裂纹,逐渐形成多源疲劳,然后向内扩展,直至断裂。并提出了相关解决方法。     

1Cr18Ni9不锈钢夹紧带断裂原因分析

夹紧带在进行振动试验时焊点处发生断裂,对断裂的夹紧带进行了断口的宏观、微观形貌观察、化学成分分析、金相组织分析、硬度测试和焊点质量检验。结果表明,焊接工艺控制不当造成热影响区组织过热以及焊点压痕深度过大是导致夹紧带脆性断裂的主要原因;另外,原材料强度偏高,导致焊接性能和断裂韧性下降,增加了脆断倾向。通过采用较低强度的冷作硬化状态钢带进行焊接加工,改善焊接工艺,优化焊接接头参数,产品经过振动试验未发生断裂失效。     

甲烷制冷压缩机中间体连接螺柱断裂原因分析

通过对断裂的螺柱进行宏观检验、体视显微镜观察、化学成分分析、硬度检测、力学性能检测、金相检验、工况分析,认为螺柱断裂的主要原因是压缩机异常振动,螺柱本身机加工痕迹较明显及硬度偏低是断裂的次要原因.     

铁路机车用51CrV4弹簧失效分析

采用化学成分分析、组织观察和硬度测试等分析方法,对铁路机车用51CrV4弹簧进行失效分析。结果表明:断簧的化学成分、非金属夹杂物级别和金相显微组织均符合技术规范要求。但弹簧的强度、断口处硬度及疲劳源附近残余压应力值偏低,且存在全脱碳层。此外,弹簧支撑圈和工作圈间因反复接触产生的压痕破坏了表面完整性,易于引发应力集中而导致弹簧疲劳裂纹萌生。在这几个因素综合作用下,弹簧在高频交变应力作用下产生裂纹导致早期疲劳断裂失效。     

冷却器内浮头螺栓断裂原因分析

采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相组织观察、扫描电镜分析及硬度检验等方法,对某炼油厂脱硫装置再生塔顶冷却器内浮头螺栓断裂原因进行分析.结果表明,该螺栓的化学成分、金相组织正常;硬度为HRC34.5;其断裂原因是环境中的湿硫化氢应力腐蚀所致.并提出了相应的改进建议.     

基于压痕硬度测试的圆柱形试样表面布氏硬度分析

通过对有色金属材料不同截面形状(圆柱形、平板)的硬度试样进行布氏硬度测试,获得不同压痕形貌及相关形貌特征参数;通过对应平板试样的压痕直径,寻找圆柱形试样压痕硬度特征参数表示方法.结果表明:有色金属圆柱试样布氏硬度压痕特征表现为近似椭圆,通过测定椭圆的长短轴长度,建立圆柱试样椭圆形压痕与平面中圆形压痕的等效关系,从而测得柱面形试样的表面布氏硬度.