Page 79 - 理化检验-物理分册2022年第九期

马 赟, 等: 20CrNiMo钢销轴断裂原因

图 1 断裂销轴宏观形貌
1.2 化学成分分析 图 2 断裂销轴断口宏观形貌
在断裂销轴基体取样进行化学成分分析, 结果 GB / T3077 — 2015 《 合金结构钢》 对 20CrNiMo 钢

如 表1所 示 , 可 见 断 裂 销 轴 各 元 素 含 量 均 符 合 化学成分的要求。
表 1 断裂销轴化学成分 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu
实测值 0.19 0.27 0.78 0.012 0.005 0.52 0.49 0.26 0.01
标准值 0.17~0.23 0.17~0.37 0.60~0.95 ≤0.030 ≤0.030 0.40~0.70 0.35~0.75 0.20~0.30 ≤0.030
1.3 断口分析 貌, 由图 4 可知: A 断口裂纹源区域轴身表面的机加
将断裂销轴的断口经乙醇超声清洗后, 用扫描 工刀痕较明显, 激光打标批次号码的 SEM 形貌呈
电镜( SEM ) 进行观察, A 断口裂纹源的 SEM 形貌 圆滑结晶状, 符合金属高温熔融后的自由结晶形貌
如图 3 所示。由图 3 可知: A 断口的裂纹源位于轴 特征 [ 1 ] , 局部区域可观察到裂纹缺陷, 批次号码打标
身外表面处, 裂纹源区存在多处呈扇形的异常区域, 位置与 A 断口裂纹源的扇形异常区域在同一位置。
扇形异常区域边缘最深约为 0.17 mm , 呈树枝状圆 表 2 为销轴 A 断口扇形异常区域的能谱分析结果,

滑结晶形貌, 与树枝状圆滑结晶形貌相邻断口为较 该区域组成的元素及含量与基体基本一致, 未见夹
窄的沿晶形貌, 断口其他区域为准解理 + 疲劳辉纹 杂类的特征元素。图 5 销轴 B 断口的 SEM 形貌,
形貌。图 4 为 A 断口轴身批次号码区域的 SEM 形 该区域的微观形貌以韧窝为主。

图 3 销轴 A 断口裂纹源 SEM 形貌

图 4 销轴 A 断口轴身批次号码区域 SEM 形貌
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