曲轴法兰开裂失效分析
2021-05-15刘洋洋李军迎吴傲宗刘金蕾宋国品第一拖拉机股份有限公司铸锻厂
锻造与冲压 2021年9期
文/刘洋洋,李军迎,吴傲宗,刘金蕾,宋国品·第一拖拉机股份有限公司铸锻厂
曲轴是发动机的重要零部件,工作时要承受很大的转矩以及交变的弯曲应力,容易产生扭振、折断及轴颈磨损,因此曲轴需要有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性。因感应淬火具有高效、节能、运行可控等优点,现已成为曲轴的主要表面强化方式之一。我厂锻造的一批曲轴在客户经机加工→感应淬火→磨削后在出现一定比例(约6%)的大头法兰处开裂,为澄清事故责任,查明开裂原因,及时采取措施进行整改,降低后续隐性质量损失,要求我厂对曲轴进行失效分析。
该曲轴材料为42CrMoH,主要制造工艺流程为:下料→锻造→正火→调质→机加工→感应淬火→精加工→磁粉探伤→清洗。客户在磨削加工后发现开裂,从曲轴加工工艺流程分析,原材料缺陷、锻造折叠、调质淬火裂纹、感应淬火裂纹及磨削加工操作不当等都可能造成曲轴开裂,因此利用排除法进行排除分析。
理化检验
宏观形貌
曲轴裂纹件经CDG-4000 型荧光磁粉探伤检验,裂纹宏观形貌及分布如图1 所示,裂纹为纵向裂纹,分布在曲轴大头法兰分模面处,长度约6mm。

表1 失效曲轴的化学成分(wt%)

图1 曲轴裂纹宏观照片
化学成分检测
在开裂曲轴上进行取样,采用直读光谱仪进行化学成分分析,结果如表1 所示,开裂曲轴的各项化学成分均符合GB/T 5216-2014《保证淬透性结构钢》中对42CrMoH 钢的技术要求。
非金属夹杂、带状组织及材料淬透性检测
⑴非金属夹杂物。……
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