Page 27 - 理化检验-物理分册2019年第二期

史可庆, 等: 风电主轴强韧性的提高

表 ２ 拉伸和冲击试验结果
Tab敭２ Tensileandim p acttestresults
冲击吸收能量 KV２ ( －２０ ℃ )/ J
试样编号 抗拉强度 Rm / MPa 屈服强度 R p ０．２ / MPa 断后伸长率 A / ％ 断面收缩率 Z / ％
测试值 平均值
１ ７１９ ５０９ ２１．０ ７０ ３８ , ３２ , ３３ ３４
２ ７１２ ５１４ ２３．５ ６９ ３９ , ３２ , ３２ ３４
３ ７０４ ５０３ ２３．５ ７１ ４１ , ２５ , ２９ ３２
４ ７１０ ５０８ ２１．０ ７０ ３３ , ４０ , ３１ ３５
５ ７３２ ５１６ ２１．０ ６９ ３５ , ３２ , ３３ ３３
６ ７２６ ５０９ ２２．０ ６８ ３０ , ３２ , ３２ ３１
７ ７１９ ５１１ ２０．５ ７０ ３１ , ３８ , ２６ ３２
８ ７０９ ５１４ ２２．５ ７０ ３１ , ３４ , ３５ ３３
合计平均值 ７１６ ５１１ ２１．９ ７０ ３５ , ３３ , ３１ ３３
技术要求 ≥６４０ ≥４９０ ≥１７ ≥６０ ≥１９ ≥２７

在图 ４ 所示位置取硬度试样, 硬度试验结果如
表 ３ 所示, 试验依据标准为 GB / T２３１．１－２００９ . ２ 分析与讨论
表 ３ 硬度检验结果 ２．１ 分析
Tab敭３ Hardnesstestresults ( １ )针对表 ２ 中力学性能试验结果进行数据分
试样编号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８
析, 可见该批产品的最终拉伸和冲击性能数值全部
硬度 / HBW ２４０ ２３８ ２３５ ２３８ ２４４ ２４２ ２４０ ２３８
合格, 基本能满足技术要求.但从数值上看, 抗拉强
在图 ４ 所示位置取金相试样, 检验其轴向剖面. 度 Rm 平均值 较 技 术 要 求 高 出 ７６ MPa , 屈 服 强 度
１~８ 号试样的 显 微 组 织 基 本 相 同, 均 为 回 火 索 氏 R p ０．２ 平均值较技术要求高出２１MPa , 断后伸长率 A
体 ＋ 粒状 贝 氏 体 回 火 组 织, 如 图 ５ 所 示. 根 据 和断 面 收 缩 率 Z 较 技 术 要 求 分 别 高 出 ４．９％ 和
GB / T６３９４－２０１７ 中的比较法评级得出 １~８ 号试 １０％ , 冲击吸收能量总合计平均值为 ３３J , 比技术要
样的铁素体晶粒度均为 ７．０ 级, 如图 ６ 所示. 求 ２７J高出 ６J .统计计算所有冲击吸收能量数值

最大值为 ４１J , 最小值为 ２５J , 标准偏差为 ３．８９J .
根据对表 ２ 数据的分析可以判断: 抗拉强度 Rm 断
、
后伸长率 A 、 断面收缩率 Z 远远高于技术要求, 处
于该产品质量安全可控等级; 屈服强度 R p ０．２ 稍高于
技术要求, 处于该产品质量安全风险等级; 冲击吸收
能量平均值稍高于技术要求, 但存在单个值偏低的
情况, 数值波动较大, 存在严重的质量风险.
图 ５ 显微组织形貌
( ２ )为了消除已存在的严重质量风险, 根据现
Fi g 敭５ Microstructuremor p holo gy
存的状况, 分析得出亟需解决的问题是如何提高冲
击吸收能量, 因此提高工件的冲击韧性是关键.钢
的屈服强度取决于位错在塑性变形早期阶段运动的
难度, 凡是阻碍位错运动的因素都会增高钢的强度.
韧性是金属材料抗断裂和疲劳能力的标志和到断裂
为止吸收能量的量度, 有利于位错运动和增大断裂
过程所吸收能量的因素能提高材料的韧性 [ ３ ] .金属
图 ６ 晶粒形貌 塑性变形不是原子面间的整体滑移, 而是靠位错运
Fi g 敭６ Grainmor p holo gy 动来进 行 的. 钢 的 强 韧 化 机 理 从 本 质 上 可 分 为
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