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车辆半轴断裂失效分析

作者
佚名
来源
中国应急分析测试平台
发布时间
2016-10-18
关键词
锯切加工；脆性快速撕裂；偏析
领域
金属材料领域
摘要
某车辆从商品车库至展厅行驶过程中其半轴断裂，行驶过程中无撞击等异常问题。本文对对断裂半轴外观进行了检查，对断口宏微观特征进行了观察，并对半轴金相组织、硬度、化学成分进行了分析，确定了半轴的断裂性质，并对其断裂原因进行了分析。结果表明，半轴是在以弯曲载荷为主的弯扭复合载荷作用下发生的脆性断裂；半轴碳含量偏高，淬硬层组织异常（细马氏体+沿晶托氏体）导致组织应力增大，淬硬层脆性增大，抗以弯曲为主的冲击载荷能力减弱是导致其脆性断裂的主要原因；半轴φ35mm轴段淬硬层深度占轴径比例过大，导致残余压应力降低，整体脆性增大是半轴脆性断裂的次要原因，半轴表面粗大的加工刀痕也对断裂也有一定影响；建议淬硬层深度按照工艺要求中下限处理；严格进行原材料的成分检验，原材料必要时进行扩散退火，消除偏析；感应淬火保证足够的加热温度、冷却速率和后续低温回火处理；提高半轴表面光洁度；改进花键加工工艺。
正文
摘要：某车辆从商品车库至展厅行驶过程中其半轴断裂，行驶过程中无撞击等异常问题。本文对对断裂半轴外观进行了检查，对断口宏微观特征进行了观察，并对半轴金相组织、硬度、化学成分进行了分析，确定了半轴的断裂性质，并对其断裂原因进行了分析。结果表明，半轴是在以弯曲载荷为主的弯扭复合载荷作用下发生的脆性断裂；半轴碳含量偏高，淬硬层组织异常（细马氏体+沿晶托氏体）导致组织应力增大，淬硬层脆性增大，抗以弯曲为主的冲击载荷能力减弱是导致其脆性断裂的主要原因；半轴φ35mm轴段淬硬层深度占轴径比例过大，导致残余压应力降低，整体脆性增大是半轴脆性断裂的次要原因，半轴表面粗大的加工刀痕也对断裂也有一定影响；建议淬硬层深度按照工艺要求中下限处理；严格进行原材料的成分检验，原材料必要时进行扩散退火，消除偏析；感应淬火保证足够的加热温度、冷却速率和后续低温回火处理；提高半轴表面光洁度；改进花键加工工艺。 关键词：半轴；40Cr；残余应力；淬硬性；脆性断裂

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