车轮轴断裂失效断口分析
发布网友
发布时间：2022-04-26 06:42
共1个回答
热心网友
时间：2022-06-24 20:04
判断失效原因是需要非常多、非常详细的信息的。例如，轴的材料（看图片像球墨铸铁？）、轴的结构及负载、轴已经工作多长时间、工作环境（振动，温度，等）。
《中国机械设计大典》有材料失效分析的介绍，内容不错，可参考。
个人感觉，如果是球铁的轴，应该初始裂纹在月牙靠外附近，可能是铸造缺陷造成，因为该处“最光洁”，是反复挤压所致；周圈“光洁”处，应该是应力集中与初始裂纹扩展后，产生“二次裂纹”，最终断裂、失效。
因为，分析失效，是非常复、杂细致的、具有丰富、广泛知识才能胜任的工作，并且需要尽可能多的相关信息，才有可能找到真正失效原因的。所以，上述“分析”，仅供参考。追问材料可能是45调质，测试硬度约280HBS,表面硬度约32HRC
你说外圈可能是裂纹扩展形成的，但月牙形与光洁外圈之间又夹有晶粒状环形断面，你意思是不是内外两处疲劳扩展到一定程度瞬断造形的，假如这样瞬断区应该只是在心部，会夹有晶粒状环形断面吗？
追答我的意思是：月牙形位置，先产生裂纹（注意月牙形处，还有“麻坑”）；因为应力集中（台阶轴根部）和先产生裂纹的共同影响，产生“二次裂纹”（圆圈）；不是月牙处裂纹扩展到圆圈的；两处裂纹是先后产生的，月牙形在先（其“光亮”程度高于圆圈，裂纹处材料反复挤压次数高于圆圈）。
图片中，月牙形位置有“麻坑”，说明轴的心部有材料缺陷，或材料本身缺陷，或热处理后产生的，或热处理后加剧的材料本身的缺陷；麻坑处应该是原始裂纹或缺陷，其周围早已挤压光亮，被裂纹包围，不应该是最后断裂时产生的晶粒状断面。
初始裂纹扩展后，轴的强度、刚性下降；再由于应力集中，台阶轴根部产生裂纹，很快就发生断裂失效。
仅供参考。
