Page 70 - 理化检验-物理分册2025年第三期

宫秀勉，等：42CrMoA钢法兰输出轴断裂原因

显降低，特别是塑性降低会更明显。此外，组织过烧 防止过烧现象发生；优化调质热处理工艺，改善基体
后的钢材在锻造变形过程中会因晶界弱化、塑性较差 组织的性能，保证其组织的均匀性；同时完善质量控
而发生沿晶开裂，并且在后续的热处理过程中，无法 制流程，出库前可以增加超声等内部无损检测工序，
消除这种过烧组织的危害 [6-8] 。锻造前期试样产生组 避免内部缺陷件出库。
织过烧，锻造后在试样横截面显著减小的区域，即变
参考文献：
形量最大的区域产生了较多沿晶开裂的微裂纹，在调
质及使用过程中有些裂纹也发生了进一步扩展。 [1] 冯栋梁，杨天华. 船舶中间轴法兰孔开孔案例分析
断裂部位为应力集中区域，试样内部存在的微 [J]. 天津航海，2022(2)：43-44.
裂纹会产生应力集中，导致其承载能力严重下降。 [2] 王伟，张文，赵建森，等. 42CrMo钢输出法兰感应淬火
在淬火过程中，裂纹区域发生氧化、脱碳甚至裂纹扩 的数值模拟及验证[J]. 金属热处理，2023，48(2)：242-
展，进一步降低了零件的承载能力。此外，淬火过程 246.
中若保温时间不够、冷却速率较慢，可能导致局部形 [3] 柳鹏，赵士刚，裴洪磊，等. 42CrMoA曲轴开裂原因分
成异常的贝氏体和铁素体组织，在一定程度上也会 析[J]. 热处理技术与装备，2022，43(4)：39-41.
[4] 高东升，李亚峰，李富生，等. 42CrMoA风电法兰力学
降低零件的承载能力，这与局部位置硬度偏低相对
性能不合格原因分析[J]. 锻压技术，2018，43(4)：159-
应。这些因素综合起来，导致断裂试样在扭转载荷
162.
的作用下因承载能力不足发生脆性断裂。
[5] 武东东，韩志杰，李钧正. 钢轨热锻压断裂原因分
3 结论与建议 析[J]. 南方金属，2024(5)：12-14.
[6] 丁惠麟，金荣芳 . 金属构件缺陷、失效分析与实
法兰输出轴的断裂模式为沿晶脆性断裂。输出
例[M]. 北京：化学工业出版社，2020.
轴断裂的主要原因是锻造前加热温度过高，材料发
[7] 陈云霞， 张小荣. 驱动轴断裂分析[J]. 理化检验（物理分
生组织过烧，削弱了晶界结合力，塑性变差，锻造后
册），2015，51(3)：209-212.
产生了内部微裂纹。为了避免类似问题，建议优化 [8] 魏彩丽，张沈洁，杜冈峰，等. 驱动轮轴断裂原因[J].理
热处理工艺，加强对预加热和锻造过程温度的监控， 化检验（物理分册），2023，59(4)：29-30.

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