断裂销轴原因求助

xcmgeasia

断裂销轴：材质45B，尺寸：直径40mm，工艺：中频淬火+回火。技术要求：表面硬度52~60HRC，心部硬度28~38HRC，淬硬层7~14mm。经检测，成分、硬度及淬硬层深度都符合技术要求，取断口附近（距断口约5mm）处观察金相，金相未见异常，但销轴在使用初期断裂。求各位讨论下失效原因。
断裂销轴断口如下：
宏观图片
断裂源
扩展区1
扩展区2（断口心部）
淬硬层
过渡区
心部
PS：个人认为是组织方面出了问题，但金相却未见异常，求解疑。谢谢！的
不好意思：有一点可能误导大家了。送样人员将使用工况描述错了。销轴是在三点弯曲实验中断裂的，宏观图片的“畸变处”（右侧边缘）的销轴表面是弯曲压头的作用点。还有一个现象。断裂源的位置偏离弯曲压头的力作用线。
又补做了eds，显示该区域含有氧、钙、铝元素，但只是空洞内的局部区域。推测可能是该处有夹杂物，导致裂纹萌生，裂纹扩展过程中该处的夹杂物剥落。

fengyonghe

图一是脆性准解理，上面还有大量二次裂纹，也是脆性的表现。韧窝是韧性断裂才有。

图三也是脆性准解理，几乎没有撕裂嶺，只有线痕，我圈了7处。韧窝要有不同程度的深度，这里很平坦。

图二是河流花样，是解理断裂，不是准解理。

MYG

fengyonghe

上一张氢脆的文献图和我们的比较下

是不是一样的？不同点是文献图的放射线穿过整个截面，故障件的放射线没有穿过整个截面，所以中间部位是先裂开的，我前面说了，左侧是第二个裂纹源。

战神一

中频淬火前做下预处理

shaogang78

韧窝是在基体与球状夹杂物界面处生核，形成了裂纹源，致使早期断裂。

fengyonghe

比较典型的氢脆断裂。

MYG

你认为起裂点在哪？

fengyonghe

在中心部的“丘陵区域”。请指正。                       

爱书的小熊

裂纹源一般在人字纹的尖端，左边吧。氢脆有证据吗？感觉组织不是很正常。

fengyonghe

爱书的小熊 发表于 2015-1-1 22:18
裂纹源一般在人字纹的尖端，左边吧。氢脆有证据吗？感觉组织不是很正常。

是的，左边是第二个源。是在中部分离后形成的。               

fengyonghe

画红圈的就是第二个源，放射线没有穿过中间部位，是由于中间部位是第一个源。

fengyonghe

爱书的小熊 发表于 2015-1-1 22:18
裂纹源一般在人字纹的尖端，左边吧。氢脆有证据吗？感觉组织不是很正常。

氢脆的根据是宏观的和扫描电镜的照片。

爱书的小熊

fengyonghe 发表于 2015-1-1 22:38
氢脆的根据是宏观的和扫描电镜的照片。

请指教，宏观和照片是怎么看出来的，还有楼主能讲下使用条件吗

我心飞翔eric

请楼主介绍一下中频之前的状态、断裂时机吧。
如果是服役断裂，请介绍一下载荷状况和使用寿命吧。

热工女将

介绍一下中频淬火+回火之前的工艺，如果是调质处理，心部组织不正常。

fengyonghe

爱书的小熊 发表于 2015-1-2 01:15
请指教，宏观和照片是怎么看出来的，还有楼主能讲下使用条件吗

那我要整理下，好了就发上来。

秋天的风

直径40mm调质后心部组织不合格，大量铁素体组织，表面中频淬火过渡区强度低，导致断裂。建议采用更高淬透性的材料。

皮猴

我觉得芯部未淬透所以芯部断口不是脆断而是韧性断口？所以左边那个小点才是真正的起源。

fengyonghe

爱书的小熊 发表于 2015-1-2 01:15
请指教，宏观和照片是怎么看出来的，还有楼主能讲下使用条件吗

关于断裂源：
从宏观看，左侧有一源，裂纹扩展并形成放射线痕，但没有穿过中心区域。从形貌看两个区域也不相同，说明它们来源于不同的裂纹源。
从扫描电镜图片看，放射线区域为解理断裂，中心区域为准解理断裂，断裂类型不同也说明它们分属于两个不同的断裂源。
关于氢脆：
从宏观原图看，中心区域属于“雪斑断口”，属于氢脆的一种。
从扫描图片看，中心区域虽属于准解理，但断裂面光滑、很少撕裂嶺。可观察到许多氢脆线痕。放射区和中心区扫描图片都有很多疏松孔洞和二次裂纹，说明材料的气体含量高、性质脆。

热处理技师

淬火开裂 工艺有问题  把工艺说出来。

我心飞翔eric

请楼主介绍一下销轴的服役情况，与其配合的备件及载荷情况吧。