Page 62 - 理化检验-物理分册2022年第二期
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陆 慧, 等: 船用柴油机拉缸故障失效分析
图 2 缸套宏观形貌
图 5 断口裂纹源区宏观形貌
图 3 活塞裙裂纹宏观形貌
图 6 缸套内表面宏观形貌
1.2 化学成分及力学性能测定
分别在活塞裙和缸套上取样, 进行化学成分的
定量分析, 结果如表 1 , 2 所示。由表 1 可知, 活塞裙
和缸套的化学成分均符合技术要求。
在缸套上取样, 进行拉伸性能测试, 抗拉强度
实测值为 315 MPa , 符合客户提供的技术要求, 不
图 4 活塞裙断口宏观形貌
小于 275 MPa 。
表 1 活塞裙的化学成分 %
质量分数
项目
Si Fe Cu M g Cr Ni Zn
实测值 11.35 0.21 0.74 1.08 0.006 0.78 0.031
标准值 11.00~13.50 ≤1.00 0.05~1.30 0.80~1.30 ≤0.10 0.50~1.30 ≤0.25
表 2 缸套的化学成分 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Ni S Cu Mo
实测值 2.86 1.83 0.76 0.47 0.33 0.44 0.055 0.44 0.14
标准值 2.8~3.2 1.7~2.4 0.6~1.0 0.4~0.5 0.2~0.5 ≤0.8 ≤0.10 ≤0.8 ≤0.8
1.3 断口扫描电镜分析 辉纹, 这为疲劳断裂的典型微观特征, 裂纹扩展区也
将活塞裙裂纹源区的样品清洗后置于扫描电子 存在疏松缺陷。
显微镜( SEM ) 下进行观察, 试样裂纹源区微观形貌 1.4 缸套内表面扫描电镜及能谱分析
如图 7 所示, 可见放射纹收敛于次表 面处, 放大观 将缸套裂纹试样清洗后置于扫描电子显微镜下
察, 该位置存在疏松缺陷, 疏松缺陷微观形貌如图 8 观察, 缸套内表面微观形貌如图 10 所示, 在内表面
所示。裂纹扩展区微观形貌如图 9 所示, 可见疲劳 上观察到与裂纹方向大致垂直的摩擦痕迹。对缸套
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