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1  背景介紹

某型主電機(jī)搭載公交車上，運(yùn)行約14萬千米后，電機(jī)軸斷裂。為找出斷裂原因，給改善產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)，需做失效分析?？紤]到靠端蓋的殘余段頂部在斷后被人為敲擊（圖1），而斷裂分離出的大斷件斷后未受敲擊（圖2），因此，失效分析將大斷件列為主要分析對(duì)象，殘余斷件做參考。

2  檢查分析

2.1  外觀觀查

2.2  顯微檢查

2.2  硬度試驗(yàn)

2.3  金相檢查

2.4  EDS微區(qū)成分探測

2.5  化學(xué)成分分析

3  理論分析

3.1  軸斷裂原因分析
電動(dòng)機(jī)工作過程中，電機(jī)軸主要受扭矩力和自身重力向下的彎曲力矩作用，在軸表面應(yīng)力最大，疲勞裂紋傾向于在軸表面或次表面位置產(chǎn)生。電機(jī)軸臺(tái)階位置，由于幾何突變，應(yīng)力集中大，是危險(xiǎn)斷裂區(qū)。 當(dāng)存在折疊缺陷等鍛造缺陷時(shí)，疲勞強(qiáng)度顯著降低，特別是在臺(tái)階部位的折疊缺陷，導(dǎo)致電機(jī)主軸過早產(chǎn)生疲勞裂紋。
當(dāng)主軸材料內(nèi)部有帶狀組織缺陷時(shí)，材料成分和組織不均勻，F(xiàn)含量少的條帶夾在塑性較好的高F條帶之間，脆性大，容易開裂。材料橫向機(jī)械性能比縱向機(jī)械性能低很多，疲勞裂紋在彎曲力和扭力橫向作用下，快速擴(kuò)展，發(fā)生斷裂。

4  結(jié)論
次表面折疊缺陷降低電機(jī)主軸的表面強(qiáng)度，電機(jī)主軸工作過程中，在彎矩力與扭矩力共同作用下，在次表面折疊缺陷位置過早產(chǎn)生疲勞裂紋。材料內(nèi)部的帶狀組織對(duì)疲勞裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展起促進(jìn)作用。