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曲轴断裂失效分析 陈 渝 刘 怀 重庆长安工业 （集团）有限责任公司 理化计量中心，重庆401120 摘要：某动力总成厂生产的一件曲轴在车辆行驶9738km后发生断裂，采用化学成分分析、 金相检验、扫描电子显微镜形貌观察、硬度测试及磁粉探伤等方法对断裂件进行了分析。结果表 明：曲轴断裂为低周高应力疲劳断裂，认为该曲轴的A类非金属夹杂物级别过高，降低了疲劳强 度；该曲轴在运行过程中因润滑不良致使主轴颈表面及过渡圆角R表面磨擦损伤严重，摩擦热产 生的高温导致表层组织被二次淬火，增加表层脆性，次表层被回火，硬度降低，随后的使用过程中在 应力集中的主轴颈过渡圆角R部位萌生疲劳裂纹并逐步扩展至断裂。 关键词：曲轴；低周高应力疲劳断裂；A类非金属夹杂物；润滑不良；二次淬火 U464.133+.3 B FractureFailureAnalysisonCrankshaft CHEN YuLIU Huai PhysicalandChemicalMetrologyCenter,ChongqingChanganIndustry(Group)Co.,Ltd.,Chongqing401120,China Abstract:Acrankshaftproducedbyadynamicassemblyplantwasfracturedafterthevehiclehadrunnedfor 9738km.Bymeansofchemicalcompositionanalysis,metallographicexamination,scanningelectronmicroscopy observation,hardnesstestingandmagneticparticletesting,thefracturereasonwasanalyzed.Theresultsshowthat thefractureofcrankshaftwasthelowcycleandhighstressfatiguefracture,thenonmetallicinclusionlevelofthe crankshaftwastoohigh,thefatiguestrengthwasreduced;thefrictioninjurywasseverebetweenmainshaftneck surfaceandthetransitionRsurfaceduetoinsufficientlubricationintheoperationprocessofcrankshaft,thesurface structureofcrankshaftwassecondaryquenchedathightemperatureresultedbyfrictionheat,thesurfacebrittleness wasincreased,thesubsurfaceistemperedandthehardnesswasreduced.Thefatiguecrackinitiatedandgradually extendedtothefaultinstressconcentrationzoneofmainshaftneckfilletRsiteduringsubsequentuse. Keywords:crankshaft;lowcycleandhighstressfatiguefracture;typeAnonmetallicinclusions;insufficient lubrication;secondaryquenching ，Wl一 ／山H■__L1HJ“1^阻 的沿 圆周 的磨擦痕迹 类似的磨擦痕迹。 q2BY钢 的技术 己损探伤 {fj，_、T】／个1亡00． r，王硼坝及辽{ E快速旋转运影 】的摩擦作用与 g瞬间高温导努 U云旭．金属 981． 历文斗．反f brat31~ 心刑，土厂硎 ，保证曲轴} 机曲轴的润