半轴失效图片分析

zp858

各位老师：
我的这个问题和联轴器断裂的类似，但不是花键处。请予以分析说明下。谢谢

交流为主

零件在高温下服役吗?看上去有疲劳失效的特征

zp858

装载机驱动桥半轴。温度应该不高。

wind1.chen

断裂位置是不是有台阶，这可能是个扭转过载断裂，属于切应力型韧性断裂

天天小非

能否说明以下半轴的具体要求？该半轴没有进行感应淬火处理，是不是图纸没有要求？

对于这类半轴一般经过感应热处理

东南西北

从断口及轴外径磨损情况看，轴的扭曲断裂是从外径边沿开始，瞬间扭断。裂纹源于表层，应该与轴与支撑部件的接触磨伤引起的。
从照片看，轴表面没有经过感应处理，不利于轴性能，特别是扭转力矩的提高，请检验确认。
如果楼主将与轴相配合的零件磨伤情况一起上传，更有力于大家的谈论。

[ 本帖最后由 东南西北 于 2008-9-6 17:16 编辑 ]

HRC

最好能传一张整体的照片。

秦腔268

从图片上看，应该是疲劳断裂，轴表面有淬硬层，为感应淬火处理。

zp858

原帖由 东南西北 于 2008-9-6 13:41 发表
从断口及轴外径磨损情况看，轴的扭曲断裂是从外径边沿开始，瞬间扭断。裂纹源于表层，应该与轴与支撑部件的接触磨伤引起的。
从照片看，轴表面没有经过感应处理，不利于轴性能，特别是扭转力矩的提高，请检验确认。
如果楼主将与轴 ...

谢谢专家的帮助，断裂应该是接触磨损引起，因为驱动桥支撑轴断裂，半轴在其内部与支撑轴摩擦引起裂纹从而断裂。
另请问您是如何判断没有经过感应处理呢？期待您的指教。

可汗

从上面的图片看，好象是表面感应淬火的（渗碳淬火也可以）。我做的话，从断口上还不能确认，还需要取样检查组织。

东南西北

谢谢楼主的上传，识得庐山真面目了。
废品分析，应该从断口开始，可以看出，裂纹源、裂纹扩展方向、热处理状态等。
裂纹起源于表面，基本属于一次性开裂，但在轴的边沿位置没有看到因强度不同存在明显界限的两种不同的断口。
感应加热淬火的轴类，由于淬硬层与内部未淬层之间，在一定深度上（看感应加热频率和功率等）强度是明显不同的，断裂时就形成两种状态的断口，感应淬火区撕裂棱更少些。
就此轴，最多也就是调质处理，断口虽然外表层进油或水了，你可以观察到边沿与内部的断口区别，从外到内几乎是平滑过度。
楼主的断口照片拍的很清晰。

[ 本帖最后由 东南西北 于 2008-9-6 21:20 编辑 ]

zp858

谢谢“东南西北”，但我还是不能确定出裂纹源和裂纹扩展方向。请指教。

linyu110

从上面的图片可以看出裂纹源是在缺口最深的地方，扩展方向是逆时针方向向中心扩展

东南西北

楼上朋友回答正确。
切片检验做了吗，是否是感应处理过？
我现在的机器没有安装照片编辑软件。
在第四张图片上看，最右边为裂纹源，逆时针扩展。
轴在转动时应该是逆时针的。

zp858

谢谢各位的解答！！！

东南西北

楼主，切片检验做了吗？

凌云谷

N年以前负责过GKN传动轴热处理总体技术。明显的，是过载引起的瞬断，根本原因是硬化层深度不够，抗不住扭转力距。
要打官司：
1、分析断的时候的受力状态：是撞车时断的？
2、要制造厂家比对此部位的硬化层深度是否达到图纸设计要求？
3、如果达到了图纸设计的硬化层深度要求，要求厂商提供设计依据：即最浅硬化层深度情况下的静扭试验报告以证明设计的合理性。

关于阶梯轴如何做到连续淬火（阶梯根部淬硬），我有技术专利可以使用。这类轴，我来处理，花键底部Φ25.5的40Cr钢，静扭强度可以达到4500N.m。

联系方式：0535-6969222

天天小非

该产品断裂和您半轴质量无关。
轴头断裂后由于汽车还在运行，半轴和轴头内侧之间发现磨损烧蚀现象，在半轴外表面出现了大面积的烧蚀，导致半轴的早期失效。
至于楼上几位专家判断的疲劳裂纹我在图片中没有发现，没有发现疲劳源、扩展纹、瞬断区等疲劳迹象。由于轴头外表面烧蚀在形式过程中产生了脆性断裂。

炎燚

我认为还是由于多点疲劳断裂纹引起的失效，理由是从最后一张图片来看（放大后看比较清析）由几处起伏的“棘轮”，此处多为裂纹源，此处断口比较光亮应为淬火态，由于我对Ps应用能力较差，没能对图进行编辑。
同时存在周向的纹理，这个纹理不知道是本来加工时的光洁度不合格引起还是由于后期使用中形成的，如在后期形成则说明此处有相对运动。
建议楼主对此处进行割样进行高倍分析，重点观察此处有无二次淬火、回火现象，和组织变形情况（此处的想法来源于我做断辊失效分析得到的结论）

[ 本帖最后由 炎燚 于 2008-9-8 22:08 编辑 ]

HRC

疲劳断裂是肯定的，可以看到贝纹线呈圆弧型，见图2下方，瞬断区在图2上方。
根据贝纹线的方向我判断裂纹源不在工件表面，而是在工件心部（其实我也觉得不可思议，但在表面确实找不到），另外在图2左下方，贝纹线结束处有一个弧形倾斜面，看似剪切唇（从图3看更清楚），如果是，说明此处也是最后断裂处，那么更能说明断裂从心部开始。
因为断口上很多泥巴，特别是表面，很多细节看不清楚。