愁人的断口、无从下手

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-12 17:05:53

有一传动轴，材料为45钢锻件，锻后正火调质处理技术要求HB210-260. 客户装机运转2个月后发生断裂，由于客户在拆卸轴体时对断口造成了污染，主断面可能还焊接过东西。到我手里时就变成了一个锈迹斑斑断口破坏的一小截断后工件，领导要求尽快分析断裂失效原因，可能会关联到索赔问题，所以比较着急。论坛的各位专家帮忙看下分析下原因，或者提供下思路在次表示感谢。失效工件检测表面硬度HB252符合技术要求，下面为断裂工件照片：

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-12 17:13:03

工件直径116mm

cnszgong · 发表于 2015-7-12 17:24:44

能否看看图纸、并且将断裂部位在图纸上标出？

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-12 21:53:03

cnszgong 发表于 2015-7-12 17:24
能否看看图纸、并且将断裂部位在图纸上标出？

图纸暂时不在手底下，明天找下上传。
根据图片上的断裂形貌您给提点意见吧。

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-12 21:57:16

这种被污染了的断口用什么办法可以清洗干净。

cnszgong · 发表于 2015-7-12 22:12:57

在隔壁已经给你回复了，轴外圆是疲劳裂纹源（有多源性疲劳断裂特征），车刀痕是引起多源性疲劳断裂的原因之一，但可能不是主要原因。由于瞬断区被破坏。所以没有办法再判断下去。
另外这个零件是做的调质呢还是调值呢？

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-12 22:41:19

cnszgong 发表于 2015-7-12 22:12
在隔壁已经给你回复了，轴外圆是疲劳裂纹源（有多源性疲劳断裂特征），车刀痕是引起多源性疲劳断裂的原因之 ...

再次表示感谢，该工件是做的调质处理，860度正火、840淬火560回火，回火后检测硬度探伤发货。

tianmu · 发表于 2015-7-13 13:19:14

看断口应该是疲劳断口，这与热处理不无关系，特别是零件用了两个月，这就更与热处理有关系了，个人认为热处理调质不好，淬火不是很完善，这么大截面的45钢，840加热淬火是不够的，可金相看一下调质组织。

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-13 14:12:24

再次清晰断口上传断口图片D:\失效分析\116轴\2015.7013

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-13 14:22:09

在希望的田野上发表于 2015-7-13 14:12
再次清晰断口上传断口图片

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-13 14:33:24

tianmu 发表于 2015-7-13 13:19
看断口应该是疲劳断口，这与热处理不无关系，特别是零件用了两个月，这就更与热处理有关系了，个人认为热处 ...

没记错的话45钢的AC3在780度左右，840怎么就不够了，116mm还算大吗，在我们这里算比较小的了，金相组织是需要看的，但他的淬透性能到多少呢，他的现场服役条件还没有搞清楚，看焊接情况应该很恶劣，三个花键都是焊接的，盘套（暂且这么叫他把）也是焊接上去的，实在想不明白这是什么装配方法，会是什么样的设备呢？

tianmu · 发表于 2015-7-13 14:44:16

在希望的田野上发表于 2015-7-13 14:33
没记错的话45钢的AC3在780度左右，840怎么就不够了，116mm还算大吗，在我们这里算比较小的了，金相组织是 ...

45钢，直径大于50，淬火效果就不会好的，既然是锻件，就参照GB/T13320看看吧。

cnszgong · 发表于 2015-7-13 17:00:35

至于疲劳断裂和裂纹源的位置，我想这个应该是明确了。由于断口已经遭到破坏因此无法判断瞬断区以及瞬断时零件的受力状态。但从裂纹源的形态分析，裂纹源有扭转剪切断裂特征。
感觉楼主的出发点是想证明，断裂是由使用方在这个部位进行焊接造成的。那么楼主最好是拿到整个断裂零件，同时对断裂件的断口附近和断裂零件非焊接（非断裂部位）同时取样进行分析对比，包括金相组织（GB/T13320）、机械性能（GB/T 6396）和化学成分（GB/T 699）等项目。

cnszgong · 发表于 2015-7-13 17:26:03

本帖最后由 cnszgong 于 2015-7-13 17:27 编辑

cnszgong 发表于 2015-7-13 17:00
至于疲劳断裂和裂纹源的位置，我想这个应该是明确了。由于断口已经遭到破坏因此无法判断瞬断区以及瞬断时零 ...

将整个失效的零件运回（为了证明焊接部位和非焊接部位机械性能和金相组织是否有区别，所以要同时取样分析），同时确认一下这个轴的使用转速是多少（这样可以大致判断零件的受力大小）

cnszgong · 发表于 2015-7-13 17:47:54

tianmu 发表于 2015-7-13 13:19
看断口应该是疲劳断口，这与热处理不无关系，特别是零件用了两个月，这就更与热处理有关系了，个人认为热处 ...

我觉得用42CrMo锻件可能更合适。另外如果这个零件的调质是作为最终热处理，也许适当提高调质后的表面硬度要求可能会更好些。

cnszgong · 发表于 2015-7-13 18:05:59

本帖最后由 cnszgong 于 2015-7-13 18:14 编辑

tianmu 发表于 2015-7-13 14:44
45钢，直径大于50，淬火效果就不会好的，既然是锻件，就参照GB/T13320看看吧。 ...

零件在选材及制定热处理技术要求时，要根据具体情况而定，不能一概而论。对于大截面零件，要求淬透时，应选淬透性好的材料；反之，选淬透性一般的材料即可。对于材料相同，但有效厚度有差异的零件，淬火后表面硬度不同，因此图样在制定热处理技术要求时，设计者不能以某些钢种手册的硬度作为图样上规定的技术条件，因为手册上的数据往往是用尺寸很小的试样测得的，所以它与实际尺寸较大的工件所能达到的硬度值有一定差别。因此设计时应确定切实可行的技术条件，不能依据小尺寸试样测定的性能指标，用于大尺寸零件的强度计算，相关手册上的数据仅供参考。

搬运工 · 发表于 2015-7-13 20:21:28

这个轴你们是量产还是只生产了这么一件？
如果是量产，那么目前的情况是否只有这一根出现有断裂？
这些情况也应交代一下。

在希望的田野上 · 发表于 2015-7-13 21:20:43

本帖最后由在希望的田野上于 2015-7-13 21:23 编辑

搬运工发表于 2015-7-13 20:21
这个轴你们是量产还是只生产了这么一件？
如果是量产，那么目前的情况是否只有这一根出现有断裂？
这些情况 ...

这个产品是客户临时定做的，每批数量不等，要不怎么连个图纸都没有，但使用条件及使用过程是否相同我们并不知晓，到目前只有这一根出现投诉，今天向客户了解使用情况那叫一个傲慢啊，一问三不知反正是断了，你的给我个说法

cnszgong · 发表于 2015-7-13 21:37:56

在希望的田野上发表于 2015-7-13 21:20
这个产品是客户临时定做的，每批数量不等，要不怎么连个图纸都没有，但使用条件及使用过程是否相同我们并 ...

呵呵深表同情！！！
建议按我在13和14楼的说法以听一根料未断裂和未焊接部分取样做同样的分析（参照物），看看是否能在他们焊接上找到突破口。

cnszgong · 发表于 2015-7-13 22:06:32

在希望的田野上发表于 2015-7-13 21:20
这个产品是客户临时定做的，每批数量不等，要不怎么连个图纸都没有，但使用条件及使用过程是否相同我们并 ...

对方这样的客户，只能紧紧围绕国家标准来检测和判断，那样才有依据。

cnszgong · 发表于 2015-7-13 22:06:48

本帖最后由 cnszgong 于 2015-7-13 23:49 编辑

在希望的田野上发表于 2015-7-13 21:20
这个产品是客户临时定做的，每批数量不等，要不怎么连个图纸都没有，但使用条件及使用过程是否相同我们并 ...

对付这样的客户，只能紧紧围绕国家标准来检测和判断，那样才有依据。

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