Page 36 - 理化检验-物理分册2022年第五期
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薛 凯, 等: LN3-2-6X 井直线电机抽油机导向轮轴断裂原因
表 3 布氏硬度试验结果 HBW 《 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放
项目 布氏硬度 电原子发射光谱法( 常规法)》, 采用 ARL4460 型直
实测值 187 , 186 , 185 读光谱仪对其化学成分进行分析, 结果如表 4 所示。
标准值 ≤197
由分析结果可 知, 化 学 成 分 符 合 GB / T699 — 2015
1.6 化学成分分析
的要求。
在导向轮轴基体取样, 依据 GB / T4336 — 2016
表 4 化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Cr Mo Ni Nb V Ti Cu B Al
实测值 0.48 0.26 0.55 0.010 0.011 0.079 0.0018 0.010 <0.00080.0017 0.0035 0.032 - 0.0025
0.42~ 0.17~ 0.50~
标准值 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25 - ≤0.30 - - - ≤0.25 - -
0.50 0.37 0.80
1.7 断口微观形貌分析
在导向轮轴的 3 和 4 腹板断口处取样, 经醋
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酸 + 丙酮溶液清洗后, 采用扫描电子显微镜( SEM )
对试样进行观察。 3 腹板断口和 4 腹板断口的扩
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展区均发现了疲劳辉纹特征, 如图 13 , 14 所示; 断口
中部的瞬断区微观形貌呈现解理花样形貌, 如图 15
所示; 对冲击试验后的试样断面进行观察, 其微观形
貌为典型解理河流花样, 断面具有明显脆性断裂特
征, 如图 16 所示。 图 15 断口中部瞬断区微观形貌
图 16 冲击试样断面微观形貌
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图 13 3 腹板断口处的微观形貌
强度、 断后伸长率均符合 GB / T699 — 2015 标准对
45 钢材料的要求, 而屈服强度、 断面收缩率不符合
GB / T699 — 2015 标准的要求。冲击性能试验结果
表明, 该轮轴的冲击功低于 GB / T699 — 2015 标准
对 45 钢材料要求的下限值, 冲击试样断面的微观形
貌呈现典型解理脆性断裂特征。硬度试验结果表
明, 该轮轴硬度符合 GB / T699 — 2015 标准对 45 钢
材料的要求。轮轴材料金相检验结果表明, 轮轴外
图 14 4 腹板断口处的微观形貌 表面显微组织为铁素体, 心部显微组织为铁素体 +
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少量魏氏组织, 80% 区域晶粒度为 6.0 级, 20% 区域
2 综合分析 晶粒度为 4.0 级, 表 明 供 货 方 未 按 照 GB / T699 —
化学成分分析结果表明, 该导向轮轴基体化学 2015 标准要求对轮轴材料进行热处理, 导致上述力
成分符合 GB / T699 — 2015 标准对 45 钢材料的要 学性能试验结果不符合标准要求。
求。拉伸性能试验结果表明, 该导向轮轴基体抗拉 首先, 从导向轮轴断口的宏观形貌可以看出, 断
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