李晓宏 王晓燕 赵秀峰

(沈阳铸锻工业有限公司，辽宁110142)

42CrMo主轴断裂原因分析

李晓宏 王晓燕 赵秀峰

(沈阳铸锻工业有限公司，辽宁110142)

对断裂的42CrMo钢主轴的化学成分、力学性能、金相组织以及夹杂物进行检验。通过分析，确定了主轴失效的原因。

42CrMo钢；主轴；断裂；组织偏析

破碎机用于矿石的破碎，主轴与锥体衬板装配在一起构成破碎圆锥，是主要工作部分。主轴主要传递动力，并承受着不同大小和形式的载荷的作用，如弯曲、扭转、疲劳、冲击等，因此需要较高的力学性能。此主轴安装运行数个月后突然断裂，远远低于设计使用寿命。因此有必要对断裂轴进行全面分析，找出断裂原因，保证整套装置的安全运行，减少不必要的损失。

1 外观检查和受力分析

1.1 外观检查

主轴材料为42CrMo，单重9892 kg。生产工艺为：钢锭→锻造→退火→粗车→调质→精车。使用过程中在主轴细端距端头约700 mm处出现断裂，如图1所示。

图1 主轴示意图

断口放置一段时间，断面生锈有油污。断面与主轴轴线垂直，圆周清晰可见宽约30 mm淬硬层，1/2断面较平整，无疲劳弧形纹，其余1/2断面有放射花样，如图2所示。

1.2 受力分析

如图2中标注，A区为裂纹源区，B区为裂纹扩展区，C区为瞬间断裂区，属于单向弯曲载荷下的疲劳断口。从断面看，疲劳裂纹扩展区占整个断面面积30%左右，瞬断区占整个断面面积70%左右，扩散纹占比较小且不明显。

图2 断面照片

2 检验分析

2.1 化学成分分析

在断轴上取样进行化学成分分析，分析结果见表1。

表1 化学成分(质……