输出轴断裂

stong · 发表于 2024-8-1 13:04:05

尺寸：79*φ25，材料20CrMnTi，渗碳淬火+回火，在使用过程中发生断裂，从外观上，大家看看分别是什么断裂？

biubiu · 发表于 2024-8-5 08:16:11

suda 发表于 2024-8-3 09:19
判断过载要有依据，你是怎么判断有过载行为的？
须知：疲劳断裂和脆性断裂大部分都是在低应力的情况下发 ...

他的三个件，左边两个45°断，右边一个看着是脆断，材料都呈现不同的特征了，说明热处理出现了分化，可以肯定组织也不一样，品控没做到位。至于说本质上都是过载，断裂的本身，不管是材料的问题还是载荷过大，本身都是设计上的过载。这样的轴，或者说他们这样的设计水平、或者热处理水平，不应该承受这么大的扭矩。建议1、断裂处的过渡圆位置，抛一下光，或者改一点结构，尽可能的减小应力集中系数；2、轴径不能改的情况下，改材料，增加品控，改善金相组织，这点论坛的大佬们都是老手；3、看看外部环境能不能减小或降低扭矩或者周期性的扭矩的波动。

dzkyx1314 · 发表于 2024-8-1 14:19:29

原材料存在缺陷，就是断口那个光亮区域。

stong · 发表于 2024-8-1 14:26:08

dzkyx1314 发表于 2024-8-1 14:19
原材料存在缺陷，就是断口那个光亮区域。

我切一个下来看看金相怎么样

dzkyx1314 · 发表于 2024-8-2 08:53:11

stong 发表于 2024-8-1 14:26
我切一个下来看看金相怎么样

纵向切割，从缺陷位置取一块下来，基本就能确定缺陷了。

suda · 发表于 2024-8-2 15:07:22

三个轴，断口看上去完全不一样，前二个是疲劳断裂，后一个脆性断裂，个人看法，供参考。

热处理老马 · 发表于 2024-8-2 15:13:02

看看就行了，别当真

:(:(:(:(:(:(:(

biubiu · 发表于 2024-8-2 16:28:49

基本上都是同一个位置断裂，最好把图纸发上来看一下。

biubiu · 发表于 2024-8-2 16:29:58

suda 发表于 2024-8-2 15:07
三个轴，断口看上去完全不一样，前二个是疲劳断裂，后一个脆性断裂，个人看法，供参考。

看着有区别，实际上都是过载。

stong · 发表于 2024-8-2 16:54:50

biubiu 发表于 2024-8-2 16:28
基本上都是同一个位置断裂，最好把图纸发上来看一下。

别人的产品不方便给图纸，外形尺寸79*φ25，断裂位置处有圆弧，左边两个断口的其中有部分比较光亮，最右边那个光亮部分就很少了。

suda · 发表于 2024-8-3 09:19:08

biubiu 发表于 2024-8-2 16:29
看着有区别，实际上都是过载。

判断过载要有依据，你是怎么判断有过载行为的？
须知：疲劳断裂和脆性断裂大部分都是在低应力的情况下发生的。

stong · 发表于 2024-8-3 09:42:24

dzkyx1314 发表于 2024-8-1 14:19
原材料存在缺陷，就是断口那个光亮区域。

金相照片已经出来了，大家可以分析分析

stong · 发表于 2024-8-3 15:06:21

suda 发表于 2024-8-3 09:19
判断过载要有依据，你是怎么判断有过载行为的？
须知：疲劳断裂和脆性断裂大部分都是在低应力的情况下发 ...

我分析是疲劳断裂，断口光亮部分属于平滑区，然后纤维状属于裂纹扩展区，最后发生断裂，不知道对不对

帝国的太子 · 发表于 2024-8-3 15:18:29

从失效区域金相看组织大体和该材料差不多，断裂性质要么属于产品本身强度不够，要么存在过载

帝国的太子 · 发表于 2024-8-3 16:42:23

stong 发表于 2024-8-3 15:06
我分析是疲劳断裂，断口光亮部分属于平滑区，然后纤维状属于裂纹扩展区，最后发生断裂，不知道对不对

样品在你跟前，你说是疲劳断裂你要看看断口附近有没得疲劳辉纹从你照片看是不明显的，你这个产品是输出轴你可以查下使用工况下现场的实际轴力或者扭矩是否超越了产品本身的强度，失效分析要有理有据

stong · 发表于 2024-8-4 08:42:21

帝国的太子发表于 2024-8-3 16:42
样品在你跟前，你说是疲劳断裂你要看看断口附近有没得疲劳辉纹从你照片看是不明显的，你这个产品是输出轴 ...

你说的疲劳辉纹是疲劳断裂的典型特征，但是微观特征，需要在电子显微镜下观看。在电子显微镜下观察到的条状花样，通常称为疲劳条痕、疲劳条带、疲劳辉纹等。疲劳辉纹是具有一定间距的、垂直于裂纹扩展方向、明暗相交且互相平行的条状花样。
延性疲劳辉纹：是指金属材料疲劳裂纹扩展时，裂纹尖端金属发生较大的塑性变形。疲劳条痕通常是连续的，并向一个方向弯曲成波浪形。通常在疲劳辉纹间存在有滑移带，在电子显微镜下可以观察到微孔花样。高周疲劳断裂时，其疲劳辉纹通常是延性的。
脆性疲劳辉纹：是指疲劳裂纹沿解理平面扩展，尖端没有或很少有塑性变形，故又称解理辉纹。在电子显微镜下既可观察到与裂纹扩展方向垂直的疲劳辉纹，又可观察到与裂纹扩展方向一致的河流花样及解理台阶。脆性金属材料及在腐蚀介质环境下工作的高强度塑性材料发生的疲劳断裂，或缓慢加载的疲劳断裂中，其疲劳辉纹通常是脆性的。

weibo520 · 发表于 2024-8-6 10:25:11

你这个更接近拉伸式样的断裂形式，与疲劳差得有点远

stong · 发表于 2024-8-8 15:06:59

weibo520 发表于 2024-8-6 10:25
你这个更接近拉伸式样的断裂形式，与疲劳差得有点远

为什么这么判断，依据是什么呢？可否学习下

ljjsunny · 发表于 2024-8-8 16:50:57

楼主的金相照片上看，感觉渗碳层不足啊。

热处理金相 · 发表于 2024-8-8 17:24:18

从这个断口看零件工作载荷较大，金相表层未见渗碳（防渗？），看基体金相轴的硬度应该不高，在圆弧过度位置为裂纹起始点，如果过渡区没有加工缺陷，考虑应力集中疲劳断裂，扭转力过大，抗疲劳强度不足。

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