赵立新，史 伟，李金梅，蒙 骞，陈维刚

(1.兰州长信机电制造有限责任公司，甘肃 兰州 730050； 2.兰州兰石检测技术有限公司，甘肃 兰州 730314)

0 引 言

转向轴的功用是将驾驶员作用于转向盘的转向力矩传递给转向器，它的上部与转向盘固定连接，下部与转向器相连，以此来控制车轮前进的方向，因此转向轴性能的好坏对车辆的安全使用而言至关重要[1]。某公司采购的农机转向轴安装拧紧过程中，转向轴螺纹根部发生了脆性断裂如图1、2所示，造成了转向轴的失效报废。该转向轴轴材质为45#钢，供货标注的热处理状态为调质。笔者针对以上问题，对其取样进行了化学分析、金相检验、热处理试验、夏比冲击等相关内容的检验与分析，最终找出失效原因并得出能够指导此类轴热处理过程的结论。

1 理化检测

1.1 化学分析

在转向轴开裂断口附近取样，采用QSN750 型直读光谱仪，依据标准JIS G1253-2002 AMD.1-2013，项目基金来源：市级科技计划项目(2019-4-48)。

《钢铁-火花放电原子发射光谱分析法》对试样进行化学成分分析(如表1所列)，结果符合GB/T699-2015《优质碳素结构钢》中对45#钢的要求。

图1 断裂的转向轴 图2 转向轴断裂断口形貌

表1 化学成分分析结果 /%

1.2 金相检验

1.2.1 宏观检验

转向轴整体断口平整，未有塑性表明的痕迹，整体呈现脆性断裂的特征(如图2所示)。在转向轴断口以下10 mm处取样进行宏观检验，试样经酸蚀后宏观检测，其中中心疏松级别为1.0级，未发现缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮和白点等缺陷等缺陷(如图3所示)。

1.2.2 显微分析

在断口附近取样，采用GX51型光学显微镜进行显微组织分析，发现显微组织为索氏体+铁素体，晶粒度未发现长大，未发现明显的过热、过烧、魏氏组织等异常现象(如图4所示)。……