oliver 发表于 2013-9-24 17:14:30

不锈钢轴断裂原因?

本帖最后由 oliver 于 2013-9-25 11:22 编辑

发动机节气门轴运行几天到几十天后断裂。
材料:420F(相当于中国牌号易切削不锈钢 Y3Cr13)

车削后热处理工艺:
淬火:真空三段加热 650℃ 30分钟/850℃ 30分钟/1050℃ 130分钟,氮冷
回火:170℃ 100分钟
硬度:HRC55

热处理后磨削到Ra0.8。
附上低倍断口和扫描电镜照片,显示为沿晶裂纹。第二张和第三张照片边沿上疑似水渍处是同一个区域。

我觉得开裂原因可能是:
1. 淬火后没有及时回火,组织应力致使开裂。
2. 机加工刀痕过大,在热处理冷却过程中因应力集中导致开裂(第二张照片似有明显刀痕)
3. 磨削裂纹。

请大家帮忙分析一下断裂原因。

NUS24204 发表于 2013-9-25 11:10:50

个人观点:
淬火温度高造成的晶粒粗化,晶界内部分布许多颗粒状的物体(怀疑是碳化物积聚)
预热温度调整降低550→780→1000
热处理前的表面清洁工作也非常重要。

oliver 发表于 2013-9-25 15:45:09

本帖最后由 oliver 于 2013-9-25 16:00 编辑

晶粒上分布的颗粒状物体应该是未溶解C-Cr碳化物。
以楼上的观点,除了温度过高外,第三段温度加热时间130分钟是不是也太长(该轴尺寸大约Φ8.5X80mm)?

前封帖子附上x1000的扫描电镜照片是为了看清未溶碳化物。
再附两张x500的扫描电镜照片,麻烦再看看晶粒度是否合适?

canman 发表于 2013-9-25 16:43:15

是不是应从宏观上进行分析先?

oliver 发表于 2013-9-26 16:06:10

请您赐教,愿闻其详。

NUS24204 发表于 2013-9-27 09:26:53

晶粒度应该在6~7左右,看来未熔物质的影响比较明显。
机加工影响就需要宏观断面分析了。
希望有调查结果记得分享。:)

oliver 发表于 2013-9-27 15:28:13

1楼附件中,第三张照片是低倍宏观断面。第二张照片是表层。

NUS24204 发表于 2013-9-27 15:55:40

楼主:那样的表层照片不利于观测,最好将断裂面重合再拍照。多角度,多方位。
宏观断口分析才是失效分析的第一部。

oliver 发表于 2013-9-27 16:06:37

现场人员当初从现场只拍到这一张照片。以下附件图示这根轴的安装和断裂位置。

wanghgseu 发表于 2013-9-30 21:25:51

氮冷,冷却够剧烈,如果没有及时回火可能这里有问题。
页: [1]
查看完整版本: 不锈钢轴断裂原因?