主销断裂分析

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 09:52:59

本帖最后由孤鸿踏雪于 2013-12-23 15:56 编辑

这是某一型号的汽车前桥主销成品图

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 09:53:50

断口宏观形貌

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 09:55:50

断销金相组织分析

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 09:56:47

断销渗碳层深

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 09:58:47

断裂件检测：
1）表面硬度59.5~60HRC，2）芯部硬度34.5~36HRC，有效硬化层深度（CHD）0.90~1.05

小朱 · 发表于 2013-12-23 11:04:19

孤鸿踏雪发表于 2013-12-23 09:58
断裂件检测：
1）表面硬度59.5~60HRC，2）芯部硬度34.5~36HRC，有效硬化层深度（CHD）0. ...

杨老师，你们的销轴是什么材质的呀？怎么不做感应淬火呢？？？

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-23 11:06:31

本帖最后由菜花村咕咚于 2013-12-23 11:22 编辑

孤鸿踏雪发表于 2013-12-23 09:58
断裂件检测：
1）表面硬度59.5~60HRC，2）芯部硬度34.5~36HRC，有效硬化层深度（CHD）0. ...

图片做的还是不错，断裂位置是不是红线的大概位置，另外这样个轴的材质是什么（估计是20CRMNTI一类的）。中频加热。加热方向是红线位置在前。
问题是淬火后回火了吗。。。有没有大力量磕碰。

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-23 11:19:16

zyglf 发表于 2013-12-23 11:04
杨老师，你们的销轴是什么材质的呀？怎么不做感应淬火呢？？？

就是感应淬火吧

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 11:36:44

zyglf 发表于 2013-12-23 11:04
杨老师，你们的销轴是什么材质的呀？怎么不做感应淬火呢？？？

这个主销是20CrMnTiH渗碳淬火的

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 11:39:24

菜花村咕咚发表于 2013-12-23 11:06
图片做的还是不错，断裂位置是不是红线的大概位置，另外这样个轴的材质是什么（估计是20CRMNTI一类的）。 ...

你可以从宏观端口-01看到：断口位置就在16×3.5槽口基本平齐的地方，但断裂源不在槽口应力集中区

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-23 11:46:28

孤鸿踏雪发表于 2013-12-23 11:39
你可以从宏观端口-01看到：断口位置就在16×3.5槽口基本平齐的地方，但断裂源不在槽口应力集中 ...

请问图片所指的位置？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 13:50:03

本帖最后由孤鸿踏雪于 2013-12-23 13:53 编辑

因剧烈撞击留下的表面损伤（裂纹）迹痕清晰可见（切口右侧断口表面）

毛毛的 · 发表于 2013-12-23 15:41:32

杨工样件是使用中断的吗？看表面都经过磨削处理的。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-23 15:55:23

毛毛的发表于 2013-12-23 15:41
杨工样件是使用中断的吗？看表面都经过磨削处理的。

是的，是在行车途中断裂的，据说驾驶员还在医院躺着呢，想向我司索赔呢

亮之睡罗汉 · 发表于 2013-12-23 16:28:07

孤痕，你这个对口后，你的裂纹是不是呈辐射状？

亮之睡罗汉 · 发表于 2013-12-23 16:30:08

若是辐射状的，那你可能要注意俩个方向。1、应力腐蚀断裂，2、疲劳断裂

春风杨柳 · 发表于 2013-12-23 21:04:57

销轴的整个工艺过程，是否有过煅造？

春风杨柳 · 发表于 2013-12-23 21:17:50

从销轴的使用失效来说；宁让它弯，不让它断。所以回火一定要充分。

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-23 22:00:40

狼心狗肺发表于 2013-12-23 21:17
从销轴的使用失效来说；宁让它弯，不让它断。所以回火一定要充分。

你说的很对！

但是有些失效的确不一定都是材料，热处理等问题。
我还是有工件受大力碰撞和撞击的概念。
但是根据你说的，即使有撞击，最好也是撞弯的失效模式。所以说这个主轴在键槽位置的处理或许还是有问题。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-24 08:23:39

狼心狗肺发表于 2013-12-23 21:04
销轴的整个工艺过程，是否有过煅造？

销轴就是取材于圆棒料，不锻造。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-24 08:25:27

菜花村咕咚发表于 2013-12-23 22:00
你说的很对！

但是有些失效的确不一定都是材料，热处理等问题。

键槽位置的处理会有什么问题？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-24 08:33:51

菜花村咕咚发表于 2013-12-23 22:00
你说的很对！

但是有些失效的确不一定都是材料，热处理等问题。

该产品虽然在结构上有一16×3.15的槽，众所周知，由于缺口敏感性问题，这个位置显然是应力集中易发区。但从您在11#楼展示的照片看，断裂源显然不在16×3.15槽口处，而是远离槽口近90°，且稍低于槽的下侧面的位置，这说明了什么？

另外，从12#楼提供的宏观照片看，断裂源的表面有明显的碎裂痕迹，这就充分说明，该位置在断裂前曾受到剧烈的撞击，在表面形成严重的损伤

春风杨柳 · 发表于 2013-12-24 20:30:12

孤鸿踏雪发表于 2013-12-24 08:23
销轴就是取材于圆棒料，不锻造。

老孤；单从金相，和工艺分析很难判断。最主要的我个人认为工作状态很难了解。有时客户根本不说实话。严重超截是长有的事。

春风杨柳 · 发表于 2013-12-24 20:41:38

狼心狗肺发表于 2013-12-24 20:30
老孤；单从金相，和工艺分析很难判断。最主要的我个人认为工作状态很难了解。有时客户根本不说实话。严重 ...

如果自査原因；我认为操作，和回火的问题多些。我－项主张淬火件一定不要冷透。（特殊材料例外）

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-24 20:41:57

孤鸿踏雪发表于 2013-12-24 08:25
键槽位置的处理会有什么问题？

我不清楚键槽位置渗碳时候是不是做些特别处理

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-25 09:12:40

狼心狗肺发表于 2013-12-24 20:30
老孤；单从金相，和工艺分析很难判断。最主要的我个人认为工作状态很难了解。有时客户根本不说实话。严重 ...

再看看这两幅图片吧

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-25 09:16:02

狼心狗肺发表于 2013-12-24 20:41
如果自査原因；我认为操作，和回火的问题多些。我－项主张淬火件一定不要冷透。（特殊材料例外） ...

   孤以为，该产品服役时间不详，断口表面有明显的撞击损伤、碎裂（裂纹）迹痕。断裂可能原因：

   1）严重超载，在路况恶劣的条件下频繁、强烈颠簸引起；
   2）在超载的情况下，违章驾驶（急打转向、急刹车）等均可导致其非正常失效。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-12-25 09:17:15

菜花村咕咚发表于 2013-12-24 20:41
我不清楚键槽位置渗碳时候是不是做些特别处理

你再看看26#楼的图片，这个断裂与那个16×3.15的槽没有任何关系

yanwei · 发表于 2013-12-25 16:17:03

你好可否告知这根销轴的安装状态，这跟销轴在断裂之前基本没有弯曲，是不是两边都有套之类的部件，断裂部位有空隙。部件在服役过程中断裂部位受到了剪切，如果有机会，调查与其相连接的部件。从金相上面看这根销轴金相基本没有问题（回火方面不好讲）

yanwei · 发表于 2013-12-25 16:17:28

总结下来就2种可能，过载、回火不当。

小朱 · 发表于 2013-12-25 21:24:17

孤鸿踏雪发表于 2013-12-24 08:23
销轴就是取材于圆棒料，不锻造。

我们的销轴预先热处理是调制，然后精车后感应淬火。

菜花村咕咚 · 发表于 2013-12-25 23:01:10

zyglf 发表于 2013-12-25 21:24
我们的销轴预先热处理是调制，然后精车后感应淬火。

你们选材不一样呀。

春风杨柳 · 发表于 2013-12-26 12:58:00

孤鸿踏雪发表于 2013-12-25 09:16
孤以为，该产品服役时间不详，断口表面有明显的撞击损伤、碎裂（裂纹）迹痕。断裂可能原因：

...

是的从这两张图来看就清楚了。时间问题可能不会太长。否则人家不会找上门，你说是吧？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-1-3 12:00:03

zyglf 发表于 2013-12-25 21:24
我们的销轴预先热处理是调制，然后精车后感应淬火。

你那材料不一样，工艺也不一样。我们也有42CrMo销轴调质+中频淬火

小朱 · 发表于 2014-1-3 12:30:45

孤鸿踏雪发表于 2014-1-3 12:00
你那材料不一样，工艺也不一样。我们也有42CrMo销轴调质+中频淬火

杨工最近忙啥呢，好久都没在之家看到你的踪迹了

狂龙 · 发表于 2014-1-4 02:05:15

说说我的看法：
1从断裂部位来讲，我不认为是热处理的问题，理由该断裂不是出现在槽口处，也即是应力集中处，于公来说，说热处理有问题，无理论依据。于私来说，杨工的技术，有目共睹。毋庸置疑。
2排除热处理的问题，我仔细的看了几幅图片，不知大家注意没有，裂纹策源地的小块区域与其他区域有明显的不同，从图片上比较亮，且光滑。这说明是疲劳断裂。产生原因就是断裂部位由于受到撞击或其它外力作用再加上本身正常工作的交变应力反复作用后，断裂表面开始出现极微细裂缝，这裂缝在交变应力的反复作用下将不断扩展，从而使零件的有效截面不断减少，以致最后承受不住外力的作用，在偶然的震动或冲击下发生脆性断裂。在最后断裂之前，裂缝两面的材料由于交变应力的作用而反复摩擦形成了一个平滑的磨光区域。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-1-5 09:29:02

狂龙发表于 2014-1-4 02:05
说说我的看法：
1从断裂部位来讲，我不认为是热处理的问题，理由该断裂不是出现在槽口处，也即是应力集中处 ...

龙哥的分析很给力，也很受用啊

江湖 · 发表于 2014-1-5 19:24:45

如果撞碎处确是断裂起源，应归咎于冲击导致断裂，结构设计上应注意改进，如果冲击避免不了，应加大销轴直径。
冲击处对面的生锈处也要注意分析，有无可能断裂起源于那个地方呢？

qingchuan65 · 发表于 2014-1-5 19:42:45

过载导致的低周疲劳断裂。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-1-6 08:03:09

江湖发表于 2014-1-5 19:24
如果撞碎处确是断裂起源，应归咎于冲击导致断裂，结构设计上应注意改进，如果冲击避免不了，应加大销轴直径 ...

成千上万辆车，个别件断裂失效，怀疑到设计问题不太符合逻辑

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