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《塑料機(jī)主軸斷裂原因分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2010年8月材料開發(fā)與應(yīng)用·6l·文章編號：1003—1545(2010)04-0061-03塑料機(jī)主軸斷裂原因分析余德河(萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東萊蕪271105)摘要：本文通過化學(xué)和物理分析，確認(rèn)了主軸斷裂主要原因是鋼材內(nèi)部存在有尖銳棱角的夾雜物，這種夾雜物不但使應(yīng)力集中，而且切割了鋼材基體，使其疲勞壽命急劇下降，致使塑料機(jī)主軸斷裂。關(guān)鍵詞：斷裂；夾雜物；應(yīng)力中圖分類號：TG115文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A某塑料制品廠在生產(chǎn)過程中，一臺大型的塑料機(jī)械主軸突然斷裂，從高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器上脫落，造成了傷人事件，并使整個流程停產(chǎn)，造成較大的經(jīng)
2、濟(jì)損失。該塑料機(jī)主軸是45鋼鍛造后，經(jīng)過加工制作的，外形尺寸符合設(shè)計要求，為此，本文針對該塑料機(jī)主軸的斷裂原因進(jìn)行分析。1裂紋的宏觀形貌圖l斷裂主軸的宏觀形貌在主軸斷裂處，取下斷裂面試樣，對該試樣進(jìn)行酸洗，發(fā)現(xiàn)失效面上有明顯的貝紋線特2．1成分測試征¨，確認(rèn)為裂紋源，如圖1所示。在試樣上取樣做化學(xué)成分分析，分析儀器為光譜儀和碳硫儀，分析結(jié)果如表1。2化學(xué)和物理測試由表1可以看出，試樣成分完全滿足GB／T699標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表145鋼成分(W)％2．2裂紋附近夾雜物測試2．3裂紋金相觀察在裂紋附近取金相試樣，經(jīng)過淬火一低溫回在裂紋處
3、取金相試樣，經(jīng)過粗磨一細(xì)磨一拋火一粗磨一細(xì)磨一拋光，在100倍顯微鏡下觀光一3％(質(zhì)量濃度)的硝酸酒精腐蝕，在200倍察，可見，在裂紋附近有塊狀夾雜物，從明場和暗顯微鏡下觀察，結(jié)果如圖3和圖4所示。場形狀和光學(xué)特性可知_2J，夾雜物為A1O類型從裂紋的微觀分析可以看出，裂紋屬于穿晶的夾雜物，見圖2。裂紋，裂紋兩邊沒有脫碳層出現(xiàn)，從邊緣到內(nèi)部都是鐵素體和珠光體組織。收稿日期：2010—04—27作者簡介：余德河，男，1973年生，碩士研究生，主要從事物理檢測、統(tǒng)計及鋼材失效分析。E—mail：yudehe001@163．eom?！?/p>
4、62·材料開發(fā)與應(yīng)用2010年8月(a)明場(b)暗場圖2裂紋附近的夾雜物圖3裂紋根部形貌圖4裂紋末端形貌利，在鋼材基體中危害極大。因?yàn)?，這種三角形3分析與討論夾雜物不但造成應(yīng)力集中，而且在應(yīng)力釋放過程中主要通過尖部來實(shí)現(xiàn)，銳利的尖角切割了鋼材在成分符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下，鋼材出現(xiàn)嚴(yán)重的基體，使鋼材的疲勞壽命急劇下降，也印證了在斷裂現(xiàn)象，主要在材質(zhì)的問題上，圖2說明了材宏觀裂紋面上出現(xiàn)了貝紋線的特征。從圖3和質(zhì)的純凈度較差，內(nèi)部存在大量的夾雜物，該夾圖4中可以看出，裂紋兩邊沒有脫碳層出現(xiàn)，說雜物的暗場表現(xiàn)為橘紅色，屬于典型的A10，類
5、明在熱加工過程中，裂紋是不存在的，裂紋是在型的夾雜物，該夾雜物形狀呈三角形，尖部銳軸使用過程中產(chǎn)生的，在組織檢測中也沒有發(fā)現(xiàn)第25卷第4期余德河：塑料機(jī)主軸斷裂原因分析·63·有影響疲勞壽命的魏氏組織出現(xiàn)，圖4表明了參考文獻(xiàn)：裂紋是穿晶裂紋延展的特征，不是高溫區(qū)域發(fā)生[1]上海交通大學(xué)．金屬斷口分析[M]．北京：國防工的沿晶裂紋，而且在裂紋擴(kuò)展中，材質(zhì)較軟的業(yè)出版社，1979．鐵素體也沒有鈍化裂紋的延伸趨勢。[2]上海機(jī)械制造工藝研究所．金相分析技術(shù)[M]．上海：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1987．182～190．[3]張德堂，等．鋼
6、中非金屬夾雜物圖譜[M]．北京：4結(jié)論國防工業(yè)出版社，1980．2．[4]陳德和．鋼的缺陷[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997．造成塑料機(jī)主軸斷裂的原因是材質(zhì)內(nèi)部有[5]胡曉輝．45鋼拉桿斷裂失效分析[J]．現(xiàn)化檢驗(yàn)一大塊夾雜物，夾雜物的形狀不規(guī)則，并有銳利的物理分冊，2010，42(2)：628—630．尖角，這種夾雜物不但造成應(yīng)力集中，而且還切[6]波盧欣，黃克琴譯．塑性變形物理基礎(chǔ)[M]．北割了鋼材基體，使其疲勞壽命急劇下降，致使塑京：冶金工業(yè)出版社，1992．料機(jī)主軸斷裂。AnalysisonFractureofPla
7、sticsMachinePrincipalAxis】廠De—he(LaiwuIronandSteelGroupCo．Ltd，Laiwu271105，C~na)Abstract：Throughchemicalandphysicalanalysis，thefractureofplasticsmachineisinvestigatedanditisconfirmedthatsharpedgesinclusionsinsteelmaycontributetotheprincipalaxisrupture，forthisinclusion
8、notonlyconcentratestress，butalsoin·cisethesteelbody，andSObringaboutthefatiguestrengthsharplydescend，andthentheprincipalaxisrupture．
