Page 59 - 理化检验-物理分册2022年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202208012

42CrMo 钢轴箱端盖疲劳断裂原因

王丹丹 ,马 宇 ,史秀莲 ,宋冬雪 ,周胜鹏 3

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( 1. 锦州捷通铁路机械股份有限公司,锦州 121001 ; 2. 大连远东美连精工有限公司,大连 116000 ;

3. 四川飞纵电力设计有限公司辽宁分公司,沈阳 110000 )
摘 要: 采用宏观分析、 化学成分分析、 力学性能检测、 金相检验、 扫描电镜断口分析等方法, 对
42CrMo钢轴箱端盖的断裂原因进行了分析。结果表明: 该轴箱端盖的断裂为多源性振动疲劳断
裂, 造成疲劳断裂的主要原因是在交变拉压振动的应力作用下, 螺栓沉头孔内角圆周处发生应力集
中, 导致了多源性振动疲劳裂纹。
关键词: 42CrMo钢;轴箱端盖;多源疲劳断裂;应力集中

中图分类号: TG115.5 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 08-0043-03

Fati g uefracturereasonof42CrMosteelaxleboxendcover

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WANGDandan , MAYu , SHIXiulian , SONGDon g xue , ZHOUShen gp en g 3

( 1.JinzhouJieton gRailwa yMachiner yCo. , Ltd. , Jinzhou121001 , China ;

2.DalianFarEastMillionInvestmentCastin gCo. , Ltd. , Dalian116000 , China ;

3.Liaonin gBranchofSichuanFeizon gElectricPowerDesi g nCo. , Ltd. , Shen y an g110000 , China )

Abstract : Thefracturecausesof42CrMosteelaxleboxendcoverwereanal y zedb y meansofmacrosco p ic

anal y sis , chemicalcom p ositionanal y sis , mechanical p ro p ertiestest , metallo g ra p hicexaminationandSEMfracture

anal y sis.Theresultsshowthatthefractureoftheendcoveroftheaxleboxwasamulti-sourcevibrationfati g ue

fracture.Themainreasonforfati g uefracturewasthatunderthestressofalternatin gtensionandcom p ression

vibration , thestressconcentrationoccuredatthecircumferenceoftheinnercorneroftheboltsinkhole , resultin g in

multi-sourcevibrationfati g uecracks.

Ke y words : 42CrMosteel ; axleboxcover ; multi-sourcefati g uefracture ; concentrationofstress
某批次轨道列车车辆转向架轴箱端盖在经过近 多源性振动疲劳裂纹。

240h 的疲劳试验后, 3 个轴箱端盖均发生了断裂,
且断裂时间远低于原本预测的时间。据调查, 端盖 1 理化检验
材料为中碳低合金 42CrMo 钢板材, 其坯料经锻造 1.1 宏观观察
后进行了正常的退火和调质处理, 再进行机械加工 断裂轴箱端盖的宏观形貌如图 1 所示, 断裂部
而制成。 位为与负载相连接的端盖侧板上的两个螺孔处。
笔者采用宏观分析、 化学成分分析、 力学性能检
测、 金 相 检 验、 扫 描 电 镜 断 口 分 析 等 方 法, 对
42CrMo钢轴箱端盖的断裂原因进行了分析。结果
表明: 该轴箱端盖的断裂为多源性振动疲劳断裂, 造
成疲劳断裂的主要原因是在交变拉压振动的应力作
用下, 螺栓沉头孔内角圆周处发生应力集中, 导致了
收稿日期: 2021-08-16
作者简介: 王丹丹( 1993- ), 女, 本科, 主要从事失效分析及金属
图 1 断裂轴箱端盖的宏观形貌
材料理化检验工作, 1443117504@ qq .com
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