郑 真，张 兵，赵 剑

(1.北京航空材料研究院 中航工业失效分析中心，北京 100095；2.航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京 100095；3.材料检测与评价航空科技重点实验室，北京 100095；4.川庆钻探工程有限公司 安全环保质量监督检测研究院，四川 德阳 618300)



汽车发动机曲轴断裂分析

郑 真1,2,3，张 兵1,2,3，赵 剑4

(1.北京航空材料研究院 中航工业失效分析中心，北京 100095；2.航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京 100095；3.材料检测与评价航空科技重点实验室，北京 100095；4.川庆钻探工程有限公司 安全环保质量监督检测研究院，四川 德阳 618300)

汽车行驶3万多km后发动机曲轴发生断裂。通过宏微观观察、金相检查、力学性能测试、R尺寸及表面粗糙度测量，对曲轴的断裂性质和原因进行分析。结果显示：曲轴断裂性质为疲劳断裂；曲轴基体组织为珠光体+连续网状铁素体，铁素体呈连续网状沿晶分布，导致材料塑性、冲击韧性和疲劳性能降低，是导致曲轴疲劳断裂的主要原因；此外，R角处表面粗糙度超出技术要求，促进了疲劳裂纹的萌生。

发动机曲轴；49MnVS3非调质钢；疲劳断裂；网状铁素体

0 引言

曲轴是汽车发动机中最重要的部件之一。它将连杆传来的力转化为转矩并输出以驱动发动机上其他附件工作。旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷。此外，由于路况等原因，曲轴在车辆行驶过程中不可避免会受到冲击载荷的作用。因此曲轴材料必须具有足够高的强度、冲击韧性和疲劳强度，一般采用球墨铸铁或碳素结构钢制成[1]。……