联轴器的断裂原因
各位老师:某种工程机械产品的联轴器在使用中花键部分出现断裂,断口请参阅下图。
由于客户急需我方进行答复,请各位朋友帮忙分析一下是什么原因造成这种失效,怎样预防、补救?谢谢!
材料:20CrMnTi
工艺:碳氮共渗 和我们的一种零件的失效形式一样,选这个材料它的心部硬度低,承受不了超过强度极限的载荷,就扭曲了啊。建议先查下载荷有无异常,考虑换材料,或采取其他的热处理工艺。 扭转载荷过大引起的断裂,或者说联轴器强度不够引起的断裂 是偶然事件吧。
应是强度不够造成的,1.超载,2.碳氮共渗硬化层不够。 从断口宏观形貌分析:属于低名义应力扭转疲劳断裂,裂纹源位于键槽底部;因此有可能是联轴器的渗碳有问题:表面非M或脱碳等表面缺陷,或者是淬硬层不足。 根据图片可以看出,不属于渗碳不足造成的脆性断裂,而是由于过载,造成强度不够。 从联轴器的工作情况分析是受扭转载荷。从断面上看,表层渗碳部分的断面与轴向呈45°角,心部断面与轴向垂直,在终断区可以看到扭转产生的“漩涡”。从您提供的信息分析,这个轴边缘渗碳部分是脆性扭转断裂;而中心部分是韧性扭转断裂。这是一种典型的扭转过载断裂。
至于过载的原因可能有:⑴瞬间载荷过大;⑵渗碳层组织中的碳化物或马氏体粗大。
建议查一下轴的工作状态和断轴的渗碳层组织。 根据使用工矿,应是工件强度不够,产生断裂。据观察颜色发黑,晶粒较粗,可能是热加工中有过热现象,应在热处理工艺机操作上排查,找出原因。 属典型的扭转疲劳断裂,可观察到明显的疲劳台阶,疲劳裂纹始于表面,最后整体断裂与心部偏右上方处。 可考虑选用疲劳强度较高的材料和热处理方法。 请教,这到底是过载还是疲劳断裂?我认为这仅仅是过载断裂:),请教高手解答
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