Page 83 - 理化检验-物理分册2023年第二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202302018

05Cr17Ni4Cu4Nb 不锈钢轴和轴套黏连原因

许永春 1 , 2 , 李祥军 , 李旭健 1 , 2 , 李 阳 , 徐 俭 , 吴秋丽 2

3
2
2

( 1. 河南省紧固连接技术重点实验室, 信阳 464000 ; 2. 河南航天精工制造有限公司, 信阳 464000 ;

3. 航天精工股份有限公司, 天津 300304 )
摘 要: 某05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢轴和轴套在试验过程中发生黏连, 采用宏观观察、 化学成分
分析、 金相检验、 扫描电镜分析、 硬度测试等方法分析了该轴和轴套黏连的原因。结果表明: 该不锈
钢轴和轴套在装配时, 操作人员未涂润滑脂, 该轴和轴套配合间隙较小, 在振动和旋转试验过程中,
轴和轴套间存在受力偏载现象, 接触部位发生微动磨损, 使氧化膜破裂, 金属间直接接触, 从而导致
轴和轴套发生黏连。

关键词: 轴和轴套; 05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢; 黏连; 磨损

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 02-0067-04

05Cr17Ni4Cu4Nbstainlesssteelshaftandshaftsleeveadhesionreasons

1 , 2
XUYon g chun , LIXian gj un , LIXu j ian , LIYan g XUJian , WUQ iuli 2
1 , 2
2
,
2
3

( 1.HenanKe yLaborator y ofFastenin gConnectionTechnolo gy , Xin y an g 464000 , China ;

2.HenanAeros p acePrecisionMachinin gCo. , Ltd. , Xin y an g 464000 , China ;

3.Aeros p acePrecisionManufacturin gCo. , Ltd. , Tian j in300304 , China )

Abstract : A05Cr17Ni4Cu4Nbstainlesssteelshaftandshaftsleevewerebondeddurin g thetest.Thereasons

fortheadhesionoftheshaftandshaftsleeve wereanal y zedb y meansof macrosco p icobservation , chemical

com p ositionanal y sis , metallo g ra p hicexamination , scannin gelectronmicrosco p eanal y sisandhardnesstest.The

resultsshowthatthestainlesssteelshaftandshaftsleevewerenotcoatedwithg reaseb ytheo p eratordurin g

assembl y .Theclearancebetweentheshaftandtheshaftsleevewassmall , inthe p rocessofvibrationandrotation

test , therewasa p henomenonof p artialloadbetweentheshaftandtheshaftsleeve , frettin gwearoccuredatthe

contactsite , theoxidefilmwasbroken , directcontactbetweenmetals , resultin g inshaftandshaftsleeveadhesion.

Ke y words : shaftandshaftsleeve ; 05Cr17Ni4Cu4Nbstainlesssteel ; adhesion ; wear
05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢是一种典型的马氏体 化不锈钢 [ 4 ] 。
型沉淀硬化不锈钢, 含有较高的 Cr 、 Ni 、 Cu 等合金 某型飞机装备用 05Cr17Ni4Cu4Nb 不锈钢轴
元素, 其固溶时效处理后析出沉淀硬化相 ε-Cu , 并 和轴套经装配后, 完成1次垂直振动和1次水平振

在低碳马氏体基体中呈弥散分布, 因此具有较高的 动各30min , 再旋转30圈后, 发现轴和轴套发生黏
强度、 硬度, 又具有良好的塑性、 韧性、 耐蚀性和加工 连而无法旋转。笔者采用一系列理化检验方法对轴

性, 可用于400 ℃ 以下要求抗氧化性以及耐弱酸、 和轴套的黏连原因进行分析, 并采取改进措施, 提升
碱、 盐腐蚀, 又要求高强度的工况, 在航天航空、 石油 装备质量。具体轴和轴套装配示意及宏观形貌如
化工、 核 工 业 和 能 源 领 域 都 有 广 泛 的 应 用 [ 1-3 ] 。 图1所示。
05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料常用于加工紧固件、 1 理化检验
轴类等工业零部件, 相当于美国的 17-4PH 沉淀硬
1.1 化学成分分析
收稿日期: 2022-05-10 对黏连的轴和轴套用 S500型直读光谱仪进行
作者简介: 许永春( 1982- ), 男, 硕士, 高级工程师, 主要从事航
化学成分分析, 结果如表1所示。 主要化学成分满足
空航天紧固件检测技术研究和失效分析工作, xu y c1120@163.com
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