再求助17-4PH泵轴断裂问题

snpizwx

一海水泵轴运行一年后断裂，断裂位置在泵轴最大直径处，该处有键槽，断口附近无变径，泵轴材料17-4PH，有关金相已发布在http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=490975

: u: k' \2 m: C( l' P2 u成分分析和力学性能试验结果如下：

元  素	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Cu	Nb
试验值	0.057	0.35	0.75	0.03	0.005	3.76	16.21	3.44	0.17
GB/ T 1220 - 2007	≤0.07	≤1.00	≤1.00	≤0.040	≤0.030	3.00~ 5.00	15.00~ 17.50	3.00~ 5.00	0.15~ 0.45

+ [1 t3 T0 G8 f% R8 C
0 Z6 u! e! M( A

试样编号	抗拉强度 Rm（MPa）	屈服强度RP0.2(MPa)	延伸率 A（%）	断面收缩率Z(%)
平均值	1132	1081	19.6	61.5

  `# z& h1 T6 F0 L冲击值20.5J。查阅了ASTM540 与550度时效后冲击值相同（20J）。
$ R/ o, |# ]* {4 h  J

xcy721626

从图片上看，断口有两处异常，看不出与花键有什么必然的关系。应该拍一个详细点的断口照片，以作进一步的确定。
" O+ @3 ?$ z; U- s+ M# W金相组织的F感觉是有点高，也不能确定与断口上缺陷的关系，这个缺陷有可能是原材料带来的。

kkx

疲劳 o r   腐蚀疲劳？

snpizwx

这是断口照片，
5 g4 `9 x8 b0 k; Y# I% L0 U力学性能指标要求冲击功大于41J，而实测值为20.3J，说明材料还是有些问题的。

snpizwx

泵轴断裂图片3

snpizwx

此为键槽对面位置断口扫描图

snpizwx

注：泵轴断后又运转了几天。

xcy721626

应该用扫描电镜对断口上异常的区域进行观察分析，如1688。JPG图片中象火山口一样的区域，可能的话应该对该区域进行能谱分析，以确定是否有异常物的存在，然后就可以对重要部位切割作金相分析。
从提供的扫描图片看，这个图片质量有问题，WD近38mm 不可能做细节分析。
如果轴断后还运转了相当长时间，几天，这是很令人费解的，应该是没有彻底断开运行的巴。
' q, V0 v2 c" _, `( y楼主应该向就近的科研院所或者检测机构咨询失效分析如何进行，然后再作进一步分析。

gaoyns

看前三张图片轴的断面上都有一处锈迹存在，此处裂纹锈迹说明在轴断裂之前已存在，可能是热处理产生的裂纹。轴的断裂也应该是此裂纹引起的。
& p# e6 }- L) R; m. |轴断裂后又运行了几天，是因为轴从中间断裂，这段轴仍包容在轮毂之内，又有键与键槽的联接作用，还能承受一定的扭矩和弯矩。
% B% n# t6 S* V& L5 z; z& h
3 ^3 O: i9 g* Q- ^/ v! V[ 本帖最后由 gaoyns 于 2008-5-23 15:06 编辑 ]

hbh0606

看金相图应该是热处理引起的。因疲劳强度断裂失效。

sangshulee

看断口应该是属于脆断的形式，说明淬火的时候攻坚的淬火硬度应该是没多大问题，但是是否在淬火之后进行精加工（磨削）之后进行一下探伤处理，有很多的工件在淬火之后的磨削加工过程中由于淬火应力发释放而引起小裂纹，这些裂纹在工件的使用过程中会出现延伸，直到工件失效，建议严格控制攻坚热处理后的裂纹探伤
7 X% [' `& S  C
还有一点就是做一下断口位置的成分分析，看有没有偏西出现
9 B2 M, D( E$ Y9 r& R
[ 本帖最后由 sangshulee 于 2008-5-26 16:55 编辑 ]