Page 61 - 理化检验-物理分册2024年第七期
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闫 贞,等:随车吊机销轴断裂原因



















                                                      图 2  断裂销轴宏观形貌
















                                                    图 3  断裂销轴清洗后宏观形貌
                                                                                        [1]
              可知:销轴表面锃亮,在近螺纹端处可见面积大小不                           裂纹扩展的时间也不一致 ;疲劳扩展区平整,最终
              一的黑色凹坑,在另一端近断口处局部可见长短不                            断裂区凹凸不平。
              一的环向条纹,条纹区域长度约为7 mm,环向宽度                               将断裂销轴表面置于体视显微镜下观察,结果
              约为60 mm,其他位置未见明显类似的环向条纹;断                         如图4所示。由图4可知:近螺纹端处可见黑色凹坑,
              口表面较为平整,断口外表层存在环绕一圈的平整                            黑色凹坑的产生原因为表面镀铬层剥落;疲劳源2处
              台阶,台阶宽度大小不一,台阶区域为硬化层区域;                           销轴表面周向区域有不规则的环形条纹,疲劳源1处
              断口可见两处面积大小不一的背扩纹,呈双源疲劳                            未见不规则的环向条纹。
              断口形貌特征,疲劳源1位于背扩纹区域面积较大的                                将销轴断口置于体视显微镜下观察,结果如图5
              一侧,疲劳源2位于对面背扩纹区域面积较小的一                            所示。由图5可知:疲劳源1附近硬化层起裂源位于
              侧,疲劳源分别从销轴两侧萌生并由外向内扩展,最                           销轴表面边缘处,起裂源区平整,裂纹分别向两边沿
              终断裂区位于偏向一侧的销轴内部;两侧背扩纹面                            着圆周方向呈人字形扩展,最终汇集于销轴对侧的
              积大小不一,表明销轴两侧受到的应力大小不一致,                           硬化层处,裂纹终点可见高低不平的台阶。


















                                                 图 4  断裂销轴表面体视显微镜下形貌
              1.2  化学成分分析                                       成分分析,结果如表 1 所示。由表 1 可知:试样的
                  在销轴断口附近截取试样,对试样进行清洗、                          化学成分符合GB/T 3077—2015 《合金结构钢》对
              干燥、打磨处理,采用直读光谱仪对试样进行化学                            42CrMoA钢的要求。
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