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材料性能参数及其变化情况是进行失效分析的基础性数据,为对比失效销轴与未失效销轴的各项性能指标,分别对失效销轴和未失效销轴材料开展了化学成分分析、材料冲击试验、拉伸试验、金相组织分析以及扫描电镜分析等试验,有关情况说明如下。
1.试件简介
分别从失效销轴和未失效销轴上采用线切割切取试验用的试样,主要有拉伸试样、冲击试样、金相分析和化学成分分析试样。
图1 失效销轴取样过程及位置
2.硬度测试
3.化学成份分析
4.材料冲击试验
5.材料的拉伸试验
图2 圆形截面拉伸试件
图3 拉伸试验过程
6.金相分析
图4 失效销轴1号试样金相分析
7.断口扫描电镜分析
图5 1号断口原貌及局部放大图
图6 1号断口500倍SEM照片
8.结论建议
(1)该失效销轴材料的冲击试验中冲击功平均为10.1J,远低于规范值47J,所以该销轴的抗冲击能力差,在冲击载荷或交变载荷的作用下易断裂。
(2)通过断口处扫描电镜分析可知,该失效销轴在导油孔倒角处出现裂纹源,固判定该失效为疲劳失效。
(3)由于销轴材料的冲击功较低,建议选择合适的热处理工艺,以提高销轴的抗冲击能力。
(4)由于臂架销轴失效为疲劳失效,且裂纹源位于导油孔倒角处,该处为结构的不连续处易出现应力集中,固应提高倒角的加工精度以及改进导油孔相贯处过渡连接。