发电机传动轴在运转一个月后断裂！！！

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-6 19:12:04

发电机传动轴在运转一个月后断裂！！！
材料：40Cr或35CrMo
热处理状态：调质
实测硬度：29-30
实测组织：S3级

个人分析：
键槽底端呈30°方向发生开裂,裂纹在键槽段外圆与第二段外圆过渡处R角处终止,并整体断开,两匹配断口边缘有擦伤现象,部分断口较粗糙,键槽底部尖角处一裂纹与内孔贯穿相连,直至键槽段外圆与第二段外圆R根部终止,由此分析认为:
1.裂源区:处于轴键槽底端键口尖角处;
2.扩展区:键槽侧较粗糙部分,未见明显变形,但可见弧形台阶条纹状;
3.瞬间破断区:键槽侧沿断裂面外周圆约1/2圆周区(宽2.5-5.0MM环形圈且细腻而没有金属光泽,并呈起伏状)
结论;
在发电机转时,键槽底部处于应力集中区,造成作用于轴上的应力较大,在短时内产生疲劳裂纹,最终导致高应力低周次扭转疲劳断裂;

但有一点不太明白，键槽底部尖角处裂纹（与内孔贯穿）是属于应力裂纹，还是在轴断裂之前就已经存在，请老师指教，谢谢

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-6 19:34:58

横截面如下：裂纹与内孔相联

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-7 07:24:39

也不知道行不行，请版主编辑一下，谢谢。总传不上来，
键槽口处横剖裂纹

草原的风 · 发表于 2010-10-7 08:09:15

靠近槽部明显是脆断，轴外缘也像是脆断，感觉像是中间疲劳，图片倍数太小，看不清楚，好像是有疲劳辉纹，楼主发一个大倍数的断口照片上来

motion_0576 · 发表于 2010-10-7 08:33:33

偏离主断口附近横截面中出现这个裂纹很正常呀，就是疲劳裂纹，只不过不是主裂纹。

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-7 11:00:00

传金相组织图两张及夹杂物图一张，不是很清，设备问题，

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-7 11:11:52

回复 6# fangqingfeng123

草原的风
我们小公司没有大倍数显微镜，请见谅

孤鸿踏雪 · 发表于 2010-10-7 11:26:28

回复 1# fangqingfeng123

从前两幅图片看断口，组织粗大，个人觉得原始组织粗大，楼主可以追溯一下坯件是圆钢（轧制状态）还是锻件？锻件是否经过正火？调质或淬火工艺温度是否过高？

shaogang78 · 发表于 2010-10-7 12:02:49

杨工您好：看它的断口不应该会组织粗大，那个400X图也挺好的啊！应该看裂纹两侧的组织才能判断，发个图上来。

MYG · 发表于 2010-10-7 12:35:18

根据图片，我认为：
键槽底部尖角处裂纹属于断裂引起的应力裂纹。
该裂纹如在轴断裂之前就已经存在，断口会出现一个明显的台阶。
如果键槽底部R加工质量、热处理组织、晶粒和硬度均符合要求，过载引起断裂的可能性较大。
硫化物是塑性夹杂，与断裂关系不大。

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-7 12:36:34

键槽底部尖角处剖开部

wind1.chen · 发表于 2010-10-7 14:23:49

个人意见：1.楼主没有说明，硬度是否符合设计要求，是否偏低较多。
2.楼主说的裂纹源，我认为可能不是，而你说的较粗糙部分的可能是，因为那里可能是扭转疲劳断裂——不过需要确认这里的扭转应力来源。

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-7 15:30:52

晶粒度传上，蚀的不是很好，设备不太好，以致于看的不是很清

秋天的风 · 发表于 2010-10-7 15:39:25

从裂纹图片看,可能是调质时的淬火裂纹,你的调质工艺是什么?

fangqingfeng123 · 发表于 2010-10-8 07:42:31

回复 14# 秋天的风

个人认为不是淬火裂纹，如是淬火裂纹的话回火时两侧应该有氧化物出现，还有就是这个裂纹是从键槽底部一直到轴端头，长度约50MM，太长了，

ywy1201 · 发表于 2010-10-8 10:16:07

应该是疲劳裂纹吧！裂纹源应该是夹杂物位置很多时候虽然评级不高但是恰恰裂纹位置的夹杂那就不能看评级了

个人看法希望大家集思广益

秋天的风 · 发表于 2010-10-8 10:21:17

回复 15# fangqingfeng123

你们调质用的是什么介质?

钢铁 · 发表于 2010-10-8 21:56:17

硬度符合要求吗？对于40Cr或35CrMo钢调质硬度是否偏低呢？

sunxingting · 发表于 2010-10-10 08:30:12

这应该是韧性断裂吧从断口形状看

xiaoluo000123 · 发表于 2010-10-10 11:27:04

看看裂纹边缘有没有脱碳，有脱碳说明不是热处理的问题，如果没有就是热处理的问题。

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