中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

某直徑為120mm的42CrMo4油缸活塞桿，工作過(guò)程中在頂端緊固螺紋連接處斷裂失效。該活塞桿在工作過(guò)程中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，主要承受軸向作用力。為了確定活塞桿斷裂原因，對(duì)斷裂的活塞桿進(jìn)行金相、硬度、成分等理化檢測(cè)試驗(yàn)。

1.理化檢測(cè)

（1）斷口宏觀形貌分析

對(duì)活塞桿斷裂試樣進(jìn)行宏觀檢查，宏觀斷口如圖1所示。圖1中可以清楚看到疲勞源區(qū)、疲勞快速擴(kuò)展區(qū)、貝紋線和瞬斷區(qū)，斷口為典型彎扭疲勞斷口，疲勞條呈扭曲狀，最后斷裂區(qū)呈橢圓形，表面有應(yīng)力集中。圖片上方橢圓斷口區(qū)域?yàn)樽詈笏矓鄥^(qū)，下方為疲勞源區(qū)，也就是裂紋萌生區(qū)，最早開(kāi)裂。疲勞源區(qū)最初裂紋擴(kuò)展緩慢，裂紋反復(fù)張開(kāi)閉合導(dǎo)致斷口表面摩擦光滑，難以分辨斷口起始形貌?；钊麠U在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中承受彎曲和扭轉(zhuǎn)作用力，外表面應(yīng)力較心部大，疲勞源區(qū)位于圓周方向，疲勞裂紋在軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中擴(kuò)展，瞬斷區(qū)會(huì)向旋轉(zhuǎn)的相反方向偏向一個(gè)角度。同時(shí)疲勞裂紋沿外圓表面的擴(kuò)展速率大于疲勞裂紋向內(nèi)部的擴(kuò)展速率，所以弧線（斷口貝紋線）沿源點(diǎn)向擴(kuò)展方向凹陷，形成凹形弧線。根據(jù)斷口判斷活塞桿在圖中方向應(yīng)該為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或受力。

（2）金相檢測(cè)

分別取裂紋源區(qū)和瞬斷區(qū)試樣進(jìn)行金相組織和非金屬夾雜物檢測(cè)。圖2為裂紋源區(qū)組織：索氏體+少量鐵素體，組織粗大。圖3為瞬斷區(qū)組織：索氏體+鐵素體。非金屬夾雜物兩個(gè)試樣均較少，控制較好，評(píng)級(jí)結(jié)果裂紋源和瞬斷區(qū)均為：A1.0級(jí)，D1.0級(jí)，少量氮化物夾雜。夾雜物形貌如圖4所示。

（3）掃描電鏡斷口分析

分別取裂紋源和瞬斷區(qū)斷口進(jìn)行電鏡掃描。裂紋源區(qū)斷口如圖5、圖6所示，疲勞裂紋源區(qū)呈多臺(tái)階特征，為典型的疲勞臺(tái)階。圖7為瞬斷區(qū)斷口，為典型河流解理斷口，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯夾雜物。

（4）硬度檢測(cè)

在裂紋源及瞬斷區(qū)靠近試樣邊緣附近取樣進(jìn)行HRC洛氏硬度測(cè)試。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1，其中裂紋源處硬度平均值27.5HRC，瞬斷區(qū)靠近邊緣硬度平均值為23.1HRC，裂紋源處硬度較瞬斷區(qū)靠近試樣邊緣處硬度高4.4HRC。

          表1 硬度測(cè)試結(jié)果                  HRC

（5）化學(xué)成分檢測(cè)

分別在裂紋源和瞬斷區(qū)附近取樣進(jìn)行成分分析。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。從檢測(cè)結(jié)果看，裂紋源處C元素較瞬斷區(qū)高0.035%，同時(shí)也超出標(biāo)準(zhǔn)要求上限0.015%。Mn、Cr、Mo等合金元素裂紋源處較瞬斷區(qū)高，但總體波動(dòng)不大，都在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。P、S等有害元素控制較好。

表2 主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）檢測(cè)結(jié)果                （%）

2.結(jié)果分析與討論

該活塞桿在工作過(guò)程中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，主要承受軸向作用力。但失效斷口特征為典型的彎扭疲勞斷口，說(shuō)明活塞桿斷裂疲勞源是由旋轉(zhuǎn)作用力引起的。導(dǎo)致往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿受到旋轉(zhuǎn)作用力的唯一原因是活塞桿裝配不當(dāng)，裝配不當(dāng)可能是活塞桿和缸體不在同一軸線上，也可能是螺紋松動(dòng)，都會(huì)使活塞桿額外承受一定的交變彎扭應(yīng)力，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致活塞桿疲勞斷裂。

對(duì)裂紋源處金相、硬度、化學(xué)成分檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果均與基體結(jié)果有所不同，說(shuō)明活塞桿材質(zhì)本身存在不均勻。裂紋源處碳元素較基體高0.035%，同時(shí)也高出標(biāo)準(zhǔn)要求上限0.015%，碳元素高可降低材料奧氏體化溫度，淬火熱處理時(shí)在相同的加熱溫度和保溫條件下，奧氏體晶粒容易長(zhǎng)大，最終導(dǎo)致淬火冷卻過(guò)程中形成較為粗大的馬氏體，粗大組織進(jìn)一步遺傳至回火組織。組織粗大，硬度高，脆性大，容易應(yīng)力集中，最終形成疲勞源，導(dǎo)致疲勞斷裂。材質(zhì)不均勻是斷裂失效的次要原因。

3.結(jié)語(yǔ)

該活塞桿斷裂為典型的彎扭疲勞斷裂，其中活塞桿裝配不當(dāng)導(dǎo)致在正常工作往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到彎扭作用力是材料斷裂失效的主要原因。

活塞桿材質(zhì)不均勻，尤其是裂紋源處碳元素含量超出標(biāo)準(zhǔn)要求上限，導(dǎo)致材料組織不均勻，裂紋源處組織粗大、硬度大、塑性差，是材料斷裂失效的次要原因。