Page 89 - 理化检验-物理分册2022年第九期
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张 强, 等: 前悬挂油缸活塞杆断裂原因
图 4 活塞杆断口 SEM 形貌
瞬间断裂区的微观形貌主要是解理及准解理脆性断 聚集现象 [ 7 ] 。试样经 4% ( 体积分数) 硝酸酒精溶液
口, 表明材料的脆性较大 [ 6 ] 。 侵蚀后, 从表面至心部观察活塞杆剖面显微组织形
1.6 金相检验 貌( 见图 5 )。由图 5 可知: 试样的表面组织为细针
在靠近断口附近取金相试样, 垂直断裂面磨抛 马氏体组织, 表面可见向心部延伸的纵向裂纹, 深度
后, 在光学显微镜下观察材料从表面至心部夹杂物 约为 1.68mm , 与硬度法测得的淬火有效硬化层深
的情况, 按照 GB / T10561 — 2005 《 钢中非金属夹杂 度结果基本一致, 裂纹两侧无明显脱碳现象, 表面镀
物含量的测定 标准评级图显微检验法》 中 A 法评定 铬层挤压损伤严重, 呈不均匀分布的断续状; 过渡区
试样夹杂物级别为: A 类硫化物 0 级, B 类 氧化铝 组织为铁素体 + 珠光体 + 少量贝氏体组织, 铁素体
0 级, C 类硅酸盐 0 级, D 类球状氧化物 0.5 级, 材料 呈长条状和少量针状; 心部基体组织为珠光体 + 铁
纯净度较好, 未发现明显冶金缺陷及非金属夹杂物 素体, 铁素体沿晶界呈网状分布 [ 8 ] 。
图 5 活塞杆剖面显微组织形貌
体组织, 判断该油缸活塞杆缺少应有的调质热处理工
2 综合分析
序, 而是直接以热加工正火态组织进行后续的表面感
从金相检验结果可以看出: 该前悬挂油缸活塞 应淬火强化处理 [ 10 ] 。按照相关技术文件规定, 该活
杆除表面感应淬火区( 宽度不大于 2mm ) 外的基体 塞杆表面感应淬火前应进行调质热处理, 从而获得回
组织主要为珠光体 + 网状铁素体, 该组织会大大降 火索氏体组织, 一方面可以使活塞杆获得足够的抗拉
低材料的抗拉强度和塑性, 容易引起变形及断裂 [ 9 ] 。 强度和良好的韧性, 另一方面回火索氏体组织可以为
[ 11 ]
该活塞杆壁厚只有 48mm , 正常调质热处理完全可 后续的表面感应淬火提供良好的组织准备 。
以使整个截面淬透, 回火后得到回火索氏体组织, 而 在断口附近切割垂直于断裂面的试样, 磨抛后观
该活塞杆表面除感应淬火区以外均为珠光体 + 铁素 察试样, 发现表面至少有2条垂直于外表面但平行于
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