35CrMo合金钢芯轴断裂失效分析.pdfVIP

第38卷第 1期 甘 肃 冶 金 Vol_38No．1 2016年 2月 GANSU METALLURGY Feb．，2016 文章编号：1672—4461【2016)01—0046—03 35CrMo合金钢芯轴断裂失效分析 秦 卓，李维亮，刘耀晟，姚 珏 (兰州兰石能源装备工程研究院有限公司，甘肃 兰州 730314) 摘 要：35CrMo合金钢芯轴在使用过程中突然断裂 ，对其化学成分、力学性能、显微组织、非金属夹杂、断口形貌等 进行检测分析。结果表明，35CrMo芯轴的断裂以脆性断裂为主，主要是由于钢中的氢含量超标，在芯轴中心部位 形成了大量白点，导致材料塑性显著下降，脆性急剧增加 ，从而引起了断裂。 关键词：35CrMo；芯轴；脆性断裂；白点 中图分类号：TGI15．9 文献标志码 ：A FailureAnalysisof35CrM oSteelM andrel QINZhuo，LIWei—liang，LIUYao—sheng，YAOJue (LanzhouLSEnergyEquipmentEngineeringInstituteCo．Ltd．，Lanzhou730314，China) Abstract：A35CrMoalloy—steelmandrelwassuddenlybrokendownintheoperation．Thechemicalcomposition，mechani— calproperties，microscopicstructure，non—metallicinclusionandfracturemorphologyofthemandrelweredetectedandana— lyzed．Theresultsshowthatmanyflakedefectswereformedatthecenterofthemandrelbecauseofexcessivehydrogen，and thisledtosignificantdecreaseofductilityanddramaticincreaseofbrittlenessforthesteel，leadingtofinalbreakout． KeyW ords：35CrMo；mandrel；brittlefracture；flakedefects l 引言 35CrMo属于中碳低合金结构钢 ，具有较高的淬 透性、良好的综合力学性能和工艺性能，在机械制造 和结构工程领域中常被用来制造能承受高载荷的零 部件，如轧机人字形齿轮、大电机轴、蒸汽涡轮发电 机轴和紧固件等 ¨。j。 某公司锻压车间拔长和扩孔使用的35CrMo合 金钢芯轴，除去夹头外其尺寸大小为 580mmX 4500ITIITI，芯轴的热处理工艺如图1所示。该芯轴 在使用20h后发生断裂，造成了经济损失。本文通 过对 35CrMo钢芯轴的化学成分、显微组织、力学性 图 1 35CrMo钢芯轴热处理工艺 曲线 能和断口形貌等项 目进行检验，分析和讨论芯轴断 级图显微检验法》标准；晶粒度级别评定采用GB／T 裂失效的原因。检验项 目及相关标准如下：化学成 6394—2002{金属平均晶粒度测定方法》标准；显微组 分检验采用GB／T4336—2002((碳素钢和低合金钢火 织的检验采用GB／T13298—91{金属显微组织检验方 花源原子发射光谱分析方法》标准；力学性能检测 法》标准；低倍组织缺陷的评定采用GB／T1979．2001 采用GB／T228．1-2012((金属材料 拉伸试验》标准， 《结构钢低倍组织缺陷评级图》标准；检测仪器主要有 冲击试验采用 GB／T229—2007((金属材料 夏比摆锤 SPECTRO光谱仪、Axio