Page 87 - 理化检验-物理分册2022年第二期

陈 亮, 等: 石料圆锥破碎机主轴断裂原因

条纹分布形态及瞬断区面积较小的特征来看, 该断
口为低应力单向弯曲疲劳断口。
在断口附近的外圆表面上发现大量的小麻坑和
变形, 在部分外圆表面上发现周向裂纹, 该外圆表面
符合微动磨损的表面特征; 在主裂纹源处断口下方
的外圆表面上, 发现疑似异金属黏附, 这可能是黏着
磨损造成的( 见图 3 )。
图 3 断口附近外圆表面宏观形貌
1.2 化学成分分析

在主 轴 的 1 / 3 半 径 处 取 样, 依 据 标 准 GB / T

4336 — 2016 《 碳素钢和中低合金钢多元素含量的测

定 火花放电原子发射光谱法( 常规法)》, 使用型号

为 MAXxLMM14 的光谱仪进行化学成分分析, 结
果如表 1 所示。由表 1 可知, 断轴的化学成分符合

GB / T3077 — 2015 《 合金结构钢》 对 42CrMo 特 级

图 2 断口宏观形貌
优质钢的化学成分技术要求。
表 1 断轴的化学成分 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu
实测值 0.42 0..24 0.68 0.012 0.004 1.03 0.02 0.18 0.02
标准值 0.38~0.45 0.17~0.37 0.50~0.80 ≤0.020 ≤0.010 0.90~1.20 ≤0.30 0.15~0.25 ≤0.25

1.3 非金属夹杂物评定 金相显微镜分析测试, 结果如表 2 和图 4 所示。由
依据标准 GB / T10561 — 2005 《 钢中非金属夹 表 2 可知, 在试样中仅发现轻微 的 D 类 细 系 夹 杂

杂物含量的测定 标准评级图显微检验法》, 分别在 物, 符合 GB / T3077 — 2015 标准对特级优质钢的非

主轴 1 / 3 半径处和近表面取样, 采用 DMI3000M 型 金属夹杂物技术要求, 材料纯净度较高。
表 2 非金属夹杂物含量测定结果 级
A 类 B 类 C 类 D 类
项目 DS类
细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系
实测值 1 / 3 半径处 - - - - - - 0.5 - -
实测值 近表面 - - - - - - 0.5 - -

标准值 ≤2.5 ≤2.0 ≤2.5 ≤1.5 ≤1.5 ≤1.0 ≤1.5 ≤1.0 ≤2.0

1.4 低倍组织检验 1.5 拉伸试验

依据标准 GB / T226 — 2015 《 钢的低倍组织及 依据标准 JB / T5000.8 — 2007 《 重型机械通用

缺陷酸蚀检验法》, 对主轴横截面进行低倍检验, 然 技术条件 锻件》, 在主轴 1 / 3 半径处纵向取样, 依据

后依据标准 GB / T1979 — 2001 《 结构钢低倍组织缺 标准 GB / T228.1 — 2010 《 金属材料拉伸试验 第 1

陷评级图》 进行评定, 结果如表 3 和图 5 所示。低倍 部分: 室温试验方法》 使用 CMT5305 型电子万能材

组织测试结果符合标准 GB / T3077 — 2015 对特级 料 试验机进行拉 伸试验 , 结果如表 4 所示 。 拉 伸 试
优质钢的低倍组织的技术要求。 表 4 主轴 1 / 3 半径处试样拉伸试验结果
表 3 主轴横截面低倍组织评定结果 级
抗拉强 规定塑性延 断后伸长 断面收
一般 中心 锭型 中心 一般斑点 边缘斑点 项目
项目 度 / MPa 伸强度 / MPa 率 / % 缩率 / %
疏松 疏松 偏析 偏析 状偏析 状偏析
实测值 797 541 18.5 56
实测值 0.5 / 0.5 / 无 无
标准值 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 不允许有 ≤1 标准值 ≥635 ≥440 ≥18 ≥35
7 1