【2019年整理】汽車零件后橋半軸套管斷裂失效分析

1、 其宏觀斷口象見照片 1、照片2 汽車零件后橋半軸套管斷裂失效分析 福建省測試技術研究所陳稀 薛文壘 摘 要：本文利用金相技術，電子探針等方法，對汽車零件后橋半軸套管斷裂失效原因進行了分析，結果 表明失效原因主要是疲勞斷裂。 關鍵詞：半軸套管；疲勞斷裂 1 前言 受某縣公安局交警大隊委托，對一起交通事故中某型大客車后橋半軸套管斷裂作失效分析。半軸套管 的作用連接制動鼓與后橋殼，承受后橋所承載的重量，它的一端接制動鼓，另一端用固定銷固定在后橋殼 上。半軸套管斷裂位置為左后輪半軸套管與左輪制動鼓相連接端簡圖所示。 本工作主要對后橋半軸套管斷裂進行失效分析。 4.傳動軸 5- &半軸 T.半軸奩管

2、2實驗方法 照片 照片2 乩后橋殼 從半軸套管斷口區(qū)域用電火花線切割法截取二塊試樣，取其中一塊磨制成金相光片，用4%硝酸酒精腐 蝕成金相試塊，在OLYMPUS-BH型光學顯微鏡及EPM-810Q電子探針顯微分析儀作金相組織檢驗。 另一塊用 于斷口的宏觀和微觀檢驗，稱斷口試塊。 用鉆床鉆取半軸套管的碎屑若干，用化學分析法測定該種材質中的碳(C)、硅(si)、錳(Mn)、磷(P)和 硫(S)元素的質量分數(shù)。 用HRBV-187.5型布洛維硬度計測定該樣表面硬度。 3 實驗結果分析及討論 3.1化學成分 經(jīng)化學分析方法分析，該送檢樣化學成分見下表，其材質為45Mn2鋼，其成分符合ZB/T T0600

3、3-1989 標準要求。 吉F C MuP S 0.49 0 17-D, 17 1-600.015 0iD14 3.2金相組織分析 據(jù)目前所查到的標準 ZB/T T06003-1989的規(guī)定半軸套管的熱處理工藝為調質處理，其正常金相組織為 回火索氏體組織。而該送檢樣在光學顯微鏡和電子探針顯微分析儀下，對金相試塊觀察到的金相組織為網(wǎng) 狀不連續(xù)的鐵素體+珠光體+屈氏體組織，詳見照片 3、4、5, 與標準規(guī)定中的金相組織有差異。說明熱處 理的工藝存在問題。 照片3 金相組織 X 265 照片4金相組織X 530照片5金相組織X 530 3.3表面硬度測定 根據(jù)ZB/T T06003-1989中的規(guī)定

4、，半軸套管的表面硬度范圍為HRC33-4&而該送檢樣的表面硬度值（共 測6點）為HRC24.0 24.0、25.0、22.5、23.5和25.5。表面硬度明顯低于標準的規(guī)定值。 3.4斷口分析 3.4.1宏觀斷口分析 宏觀斷口象見照片1、2。從斷口面可以看出，存在疲勞斷裂區(qū)和瞬時斷裂區(qū)。而疲勞斷裂區(qū)的斷口齊 平，產(chǎn)生此種斷口可能原因主要為單軸載荷。該半軸套管的管壁厚度8.74mm,疲勞斷裂區(qū)的徑向最大尺寸 為6.68mm,瞬時斷裂前該半軸套管的最小壁厚僅剩2.06mm。這說明疲勞斷裂宏觀斷口的另一個特征是瞬時 斷裂區(qū)小，屬于低載荷引起的斷裂閣。 3.4.2徽觀斷口分析 斷口試樣，用電子探針顯微分析儀觀察疲勞斷裂區(qū)的微觀斷口形貌，呈現(xiàn)岀脆性疲勞斷裂的形態(tài)，見 .見照片8和9 照片6、7。而瞬時斷裂區(qū)微觀斷口形貌則呈現(xiàn)出脆性準解理斷口形態(tài) 照片6脆性疲勞斷口x 265照片7脆性疲勞斷口X 53 照片8 脆性準解理斷口 X 265照片9 脆性準解理斷口 X 265 以上分析結果表明，該半軸套管硬度值偏低、顯微組織不合格，導致其強度