Page 56 - 理化检验-物理分册2024年第五期

陈 燕: 某型电机轴开裂原因

腐蚀后试样表面存在一层厚度为 1.70mm 的堆焊 表3 电机轴力学性能测试结果
层, 堆焊层内无裂纹, 堆焊层和基体结合良好, 无疏 屈服强 抗拉强 断后伸 断面收 冲击吸收
项目
松、 孔洞等缺陷; 堆焊层组织为铁素体+珠光体, 堆 度 / MPa 度 / MPa 长率 / % 缩率 / % 能量 / J
焊层相邻过热区的组织为自回火马氏体, 基体组织 实测值 607 814 20.5 59 52.4 , 73.8 , 67.5
为回火索氏体; 基体未发现过热、 过烧特征。
在电机轴截面处取样, 对试样进行硬度测试, 电
在开裂位置附近截取横向低倍试样, 对试样进
行腐蚀处理, 然后对试样进行低倍组织检验, 结果如 机轴表面至心部的硬度测试结果如表4所示。
表4 电机轴表面至心部硬度测试结果 HV
图4所示。由图4可知: 试样表面可见一层堆焊层,
项目 堆焊层 堆焊层相邻的过热区 基体
堆焊层内无裂纹、 疏松缺陷, 堆焊层和基体之间结合
良好, 无缺陷。在熔合线靠近基材一侧有明显的焊 实测值 196 484 283
接过热区特征。基体横向试样低倍组织评级结果如
1.5 扫描电镜( SEM ) 分析
表2所示。
在断口处取样, 将试样清洗后置于扫描电镜下
观察, 分析位置如图5所示, 分析结果如图6所示。
由图6可知: A 区和 C 区的形貌相差不大, 均为疲
劳起始区; A 区表面呈准解理断裂特征形貌, 该区域
未发现微裂纹; A 区次表层呈沿晶断裂特征形貌, 由
表面向内, 晶粒尺寸逐渐变小; B区和 E 区的形貌相
差不大, 两区的位于疲劳起始区边缘, B 区呈沿晶断
裂+准解理断裂特征形貌; D 区为扩展区, 呈准解理

图4 横向试样的低倍组织检验结果 断裂特征形貌。
表2 基体横向试样低倍组织评级结果 级
一般 中心 锭型 一般斑点 边缘斑点
项目
疏松 疏松 偏析 状偏析 状偏析
实测值 1.0 0.5 1.0 0 0

1.4 力学性能测试
在距电机轴表面 1 / 3 R 位置取样, 对试样进行
力学性能测试, 结果如表3所示。
图5 扫描电镜分析位置示意

图6 断口的SEM 形貌

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