断轴失效面和热处理分析

xjh880103 · 发表于 2017-8-16 08:43:25

我在另外一个帖子中上传了两根断轴的失效面图片，以及同批轴的热处理组织，但是比较分散，不易对比，在这里重新编辑一下，方便大家对比和分析。请各位老师帮忙分析一下断轴的失效模式和可能的原因。具体情况见下面两楼

xjh880103 · 发表于 2017-8-16 08:45:23

一批轴命名为“轴1”使用三年，断了一根，材料为45钢，长度都是600多，最粗的地方50mm，两端35或40mm。要求调质处理，但是现在金相组织表面和芯部都是P+网状F，应该是出厂正火状态，没有热处理，图片如下所示。

xjh880103 · 发表于 2017-8-16 08:47:23

一批轴命名为“轴2”使用一个月，断了一根，材料为45钢，长度都是600多，最粗的地方50mm，两端35或40mm。要求调质处理，但是现在金相组织表面和芯部都是P+网状F，应该是出厂正火状态，没有热处理，图片如下所示。

fengyonghe · 发表于 2017-8-17 05:27:30

组织不对就没必要讨论了吧，你想得到什么结论呢？

xjh880103 · 发表于 2017-8-17 08:42:01

fengyonghe 发表于 2017-8-17 05:27
组织不对就没必要讨论了吧，你想得到什么结论呢？ ...

前辈，你好！这两根轴是用在同种设备上的，一根用了三年断的，一根用了一个月就断了，断面形式也很不一样，所以我想请大家帮忙分析一下。

yanhuo57 · 发表于 2017-8-17 10:52:54

xjh880103 发表于 2017-8-17 08:42
前辈，你好！这两根轴是用在同种设备上的，一根用了三年断的，一根用了一个月就断了，断面形式也很不一样 ...

断的位置一样吗？对两个轴各做一根拉伸，对比一下力学性能

xjh880103 · 发表于 2017-8-17 11:02:53

yanhuo57 发表于 2017-8-17 10:52
断的位置一样吗？对两个轴各做一根拉伸，对比一下力学性能

断的位置一样，都是台阶的位置

李真真 · 发表于 2017-8-17 13:27:52

轴2的铁素体明显要多一些，力学性能应该更差一点

cnszgong · 发表于 2017-8-17 14:27:23

轴1 径向（旋转）受力疲劳断裂。而轴2似乎是一开始轴向受力。

leomet · 发表于 2017-8-17 18:23:16

本帖最后由 leomet 于 2017-8-17 18:28 编辑

xjh880103 发表于 2017-8-17 08:42
前辈，你好！这两根轴是用在同种设备上的，一根用了三年断的，一根用了一个月就断了，断面形式也很不一样 ...

你比較兩者金相與外徑的刀痕程度, 應該就會有結果.

cnszgong · 发表于 2017-8-17 18:33:36

本帖最后由 cnszgong 于 2017-8-17 18:39 编辑

leomet 发表于 2017-8-17 18:23
你比較兩者金相與外徑的刀痕程度, 應該就會有結果.

我支持前辈这个看法。
轴1和轴2估计表面粗糙度（或者车刀痕）应该不一样。

cnszgong · 发表于 2017-8-17 18:57:10

本帖最后由 cnszgong 于 2017-8-17 19:01 编辑

感觉轴2的外表面可能和这个有点类似的情况。

轴1基本属于寿终正寝，轴2是早期夭折。

fengyonghe · 发表于 2017-8-18 05:41:17

xjh880103 发表于 2017-8-17 08:42
前辈，你好！这两根轴是用在同种设备上的，一根用了三年断的，一根用了一个月就断了，断面形式也很不一样 ...

这样的话可以说下。图1氢脆断裂，图2疲劳断裂

xjh880103 · 发表于 2017-8-18 08:44:48

谢谢大家的帮助，受益颇多！

西渡高速钢 · 发表于 2017-8-19 00:08:27

xjh880103 发表于 2017-8-16 08:47
一批轴命名为“轴2”使用一个月，断了一根，材料为45钢，长度都是600多，最粗的地方50mm，两端35或40mm。要 ...

此轴的断裂，我个人认为应按下序确定责任：
1、设计师——材料选择失误，轴本身结构与性能与其服役工况有较大差距，应占75%的份额责任；
2、热处理——作为专业的热处理人，对此类尺寸的轴，若不能保证调质层深度和性能，应及时向设计师提出隐患，而不能仅仅保证硬度了事。该担20%的责任；
3、其它如机械加工或机器安装者等的责任。不能排除机械加工尺寸及台阶过渡圆弧过小而加重应力集中程度，或者，装配后轴向同心度等不足而强行安装，导致安装后存在装配应力等可能。故应担5%的责任。

dangen · 发表于 2017-8-21 21:44:17

xjh880103 发表于 2017-8-18 08:44
谢谢大家的帮助，受益颇多！

两根轴都是疲劳断裂，疲劳源位于轴表面圆周方向。表面光洁度对疲劳断裂有重要影响。

宜秀相工 · 发表于 2018-1-28 11:43:44

网状铁素体，疲劳断裂.............

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