Page 63 - 理化检验-物理分册2023年第一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202301014

检查杆断裂原因

付洋洋

( 上海材料研究所有限公司 检测中心, 上海 200437 )
摘 要: 某检查杆在服役期间发生断裂。采用宏观观察、 化学成分分析、 力学性能测试、 金相检
验、 扫描电镜及能谱分析等方法, 对检查杆断裂的原因进行分析。结果表明: 检查杆中存在原始裂
纹, 在使用过程中该处属于薄弱环节, 容易造成应力集中; 受到循环载荷后, 检查杆发生疲劳断裂。

关键词: 检查杆; 裂纹; 疲劳断裂

中图分类号: TB31 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 01-0051-03

Fracturecauseofcheckrod

FUYan gy an g

( Testin gCenter , Shan g haiResearchInstituteofMaterialsCo. , Ltd. , Shan g hai200437 , China )

Abstract : Thecheckrod wasbrokendurin gservice.Thereasonforthefractureofthecheckrod was

anal y zedb ymeansofmacroobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , mechanical p ro p ert y test , metallo g ra p hic

examination , scannin g electronmicrosco p eandener gy s p ectrumanal y sis.Theresultsshowthattherewasaori g inal

crackinthecheckrod , whichwasaweaklinkintheuse p rocessandwaseas y tocausestressconcentration.Fati g ue

fractureofthecheckrodoccurredafterc y clicloadin g .

Ke y words : checkrod ; crack ; fati g uefracture

碳素钢是指碳元素质量分数为 0.0218%~
2.11%的铁碳合金, 碳素钢具有较高的屈服强度和
高性价比, 在许多领域应用广泛 [ 1 ] 。某单位所用的
检查杆在运行期间发生断裂, 该检查杆的材料为
Q235B钢, 经锻造处理、 机械加工整体尺寸后, 进行
表面处理, 表面处理的方式为冷镀锌+防水漆。断
裂检查杆的宏观形貌如图1所示。笔者对该检查杆
进行一系列理化检验分析, 查明了检查杆断裂的原
图1 断裂检查杆的宏观形貌
因, 以避免该类事故再次发生。
下部有金属光泽, 可见明显的贝纹线, 贝纹线指向断
1 理化检验 口上部的边缘; 断口上部边缘为裂纹源区, 裂纹源区

1.1 宏观观察 处可见台阶, 符合疲劳断裂的特征。
在检查杆断口处截取试样, 经超声清洗后置于 1.2 化学成分分析
体视显微镜下观察, 结果如图2所示。由图2可知: 对断裂检查杆进行化学成分分析, 结果如表 1

断口整体较为平整, 与轴向大致垂直, 未见明显塑性 所示, 可 见 断 裂 检 查 杆 的 化 学 成 分 符 合 GB / T

变形; 断口上部无金属光泽, 发生过严重磨损; 断口 700 — 2006 《 碳素结构钢》 对 Q235B钢的要求。
表1 断裂检查杆的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
收稿日期: 2022-04-09 C Si Mn P S
作者简介: 付洋洋( 1989- ), 男, 工程师, 主要从事金相检测及失 实测值 0.14 0.12 0.40 0.029 0.032
标准值 ≤0.20 ≤0.35 ≤1.40 ≤0.045 ≤0.045
效分析工作, nlfd _ l g @163.com
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