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作者: 佚名
来源: 国家应急分析测试平台
发布时间: 2008-12-17
关键词: 齿轮轴；应力集中；多源疲劳断裂
领域: 金属材料领域
正文: 试样为齿轮轴，材料为2Cr13Ni2不锈钢。该齿轮轴在经历振动时间为均方根加速度7g，3小时；11g，8分钟的振动试验后发生断裂。分析结果表明：1. 齿轮轴属于疲劳断裂，疲劳裂纹萌生于变截面根角线车削表面的应力集中位置，为多源疲劳断裂。齿轮轴裂纹的起裂和扩展过程受到扭转和旋转弯曲疲劳应力的综合作用，其中旋转弯曲疲劳应力不完全对称。2. 齿轮轴材料组织为回火索氏体+少量针状铁素体，但组织中硫化锰和氧化铝类非金属夹杂物含量很高。考虑到易切削要求组织中存在一定量的硫化物夹杂，但如果组织中出现超尺寸的硫化锰和氧化铝类夹杂，对材料的力学性能则会产生不利影响。材料存在晶界脆性，与材料组织中夹杂物含量过高和晶界面存在杂质元素偏析有关。 3. 断面局部变截面处没有过度圆角和车削痕过于粗糙，从而在局部造成过大的应力集中，是导致轴件发生疲劳断裂的重要因素。车削进刀过深同时也会造成较大的表面残余拉应力，降低轴件的疲劳性能。关键词：齿轮轴；应力集中；多源疲劳断裂