王 云 刘宏勋 梁君宁

（河北丰维机械制造有限公司，河北 邢台 054500）

电梯部件杠杆，起转动连接作用，承受扭转载荷。材料是中碳钢ZG270-500，有一定的韧性及塑性，强度和硬度较高，切削性良好。在工作中，一件杠杆突然断裂。现场检查断裂部位表面发亮，烧蚀严重，断裂面有气孔，缩松等缺陷。如图1所示。

图1 现场照片

1 断口处分析

针对断裂件采用定量金相分析，通过金相显微对比分析组织的测量和确定化学成分、组织和性能间的定量关系。断裂件金相组织如图2所示，正常件金相组织如图3。对比两组照片看出，A组和B组金相组织均匀，白色的铁素体和黑色的珠光体，珠光体呈网状分布。分析得出，断裂件内部晶体排列均匀，其内部硬度较高，与正常件区别不大。

图2 断裂件金相组织分析

图3 正常件金相组织分析

2 断裂原因分析

断裂位置处理直臂弯处，仔细观察断裂处：断口裂纹切口表面较平滑，可以认为材料因发热后发生塑性变形，断件继续受到的外力超过极限，发生断裂。

对断裂件进行机械性能试验，机械性能指标均符合材料要求。结果如表1所示。

表1 机械性能

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利用有限元，按照杠杆工作状态下约束及受力情况，施加负载，对杠杆结构进行静力分析。经分析，杠杆在断裂部位应力较大，但是应力值55.09 MPa，远未达到材料的抗拉强度。杠杆的结构安全系数较高，如图4。

图4 静应力分析

通过前面的材料和试验结论可知：（1）所用的材料断裂面有气孔、缩松等缺陷；（2）断裂处金相组织与正常件没有区别，说明断裂件化学成分符合材料要求；……