新北区工程机械轴套开裂分析 轴承失效分析
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工程机械轴套开裂分析
一、热裂: 裂纹外形弯弯曲曲,断口很不规则 呈藕断丝连状,而且表面较宽,越到里面越窄,属热裂 其机理是:钢水注入型腔后开始冷凝,当结晶骨架已经形成并开始线收缩后.由于此时内部钢水并未完成凝固成固态 使收缩受阻,铸件中就会产生应力或塑性变形.当它们**过在此高温下的材质强度较**,铸件就会开裂。
(1)、热裂纹的形貌和特征
热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下,因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展,其形状粗细不均,曲折而不规则。裂纹的表面呈氧化色,无金属光泽。铸钢件裂纹表面近似黑色,而铝合金则呈暗灰色。外裂纹肉眼可见,可根据外形和断口特征与冷裂区分。
热裂纹又可分为外裂纹和内裂纹。在铸件表面可以看到的热裂纹称为外裂纹。外裂纹常产生在铸件的拐角处、截面厚度急剧变化处或局部疑固缓慢处、*产生应力集中的地方。其特征是表面宽内部窄,呈撕裂状。有时断口会贯穿整个铸件断面。热裂纹的另一特征是裂纹沿晶粒边界分布。内裂纹一般发生在铸件内部较后凝固的部位裂纹形状很不规则,断面常伴有树枝晶,通常情况下,内裂纹不会延伸到铸件表面。
(2)、 热裂纹形成的原因
形成热裂纹的理论原因和实际原因很多,但根本原因是铸件的凝固方式和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。
当铸件内的铸造应力大于金属的强度较**,铸件将产生冷裂纹。因此凡是增加铸件应力和降低金属强度的因素都可能促使铸件产生冷裂纹。主要原因有以下几方面:
(1)、铸件结构
铸件壁厚不均匀,促使铸件产生铸造应力,有时会产生冷裂纹类缺陷。刚性结构的铸件,由于其结构的阻碍,*产生热应力,从而使铸件产生冷裂纹。如一“薄壁大芯”壁厚均匀的箱形铸件,由于砂芯的阻碍而产生了临时收缩应力,当**过合金材料的抗拉强度时,就会使铸件产生冷裂。
(2)、浇冒口系统设计不合理
对于壁厚不均匀的铸件,如果内浇口设置在铸件的壁厚部分时,将使铸件厚壁部分的冷却速度更加缓慢,导致或加剧铸件各部分冷却速度的差别,增大铸造的热应力,促使铸件产生冷裂纹。浇冒口设置不当,直接阻碍铸件收缩,也促使铸件产生冷裂纹。由于浇口比铸件薄,浇口首先凝固,当铸件向内收缩受到浇口的阻碍时,产生拉应力,通常*在两个浇口之间的壁上产生冷裂纹。其次,型砂或芯砂的高温强度或干强度太高,高温退让性差,使铸件收缩受到阻碍,产生很大的拉应力,导致铸件产生冷裂纹。
(3)、合金材料的化学成分不合格
钢中含碳量和其他合金元素含量偏高使铸件*发生冷裂纹。韧性合金材料不易产生冷裂纹,脆性合金材料易产生冷裂纹。磷是钢中的有害元素,当含ω(P)>0.05%时,使钢冷脆性增加,*产生冷裂纹。在灰铸铁中,存在过量的反石墨化元素,也会引起铸件的收缩量增加,导致铸件产生冷裂纹。
(4)、控制开箱时间
铸件开箱过早,落砂温度过高,在清砂时受到碰撞、挤压都会引起铸件开裂。
如图:工程机械轴套开裂分析
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