江苏省特种设备安全监督检验研究院徐州分院 江苏徐州 221000
某企业XGH460强夯机，整机编号：Z0001 变速箱支座在使用中发生整体断裂，如图1所示。委托方提供了2016年9月8日某市产品质量监督检验所对材质部分化学元素的检测结果、制造厂某公司理化室2016年9月9日出具的X13A失效件硬度和金相组织的试验报告以及部分图纸资料。委托方提供的信息显示，该支座材质为42CrMo，热处理方式为调质，调质后硬度270-300HB。
应委托方要求，对其进行失效分析。
1、宏观形貌分析
图1为支座断口的宏观形貌。图中可以看出，该断口部分区域较为光滑，部分区域较为粗糙，表面有少量的锈蚀。图中红色区域1边缘有撞击痕迹，蓝色区域2颜色较深且平滑，这两处应为裂纹源位置。整个断口表面右上部分及左侧部分可以观察到疑似白色亮点，而其它部位没有，结合后面的金相组织，该白色亮点应该是支座锻造过程中产生的锻造缺陷所形成的微孔在断裂后的痕迹，断裂之后由于光线的差异导致颜色不同。
图4 试验后试样
3、化学成分测试
根据某市产品质量监督检验所检测结果，对变速箱支座补充检测了P、S含量，结果如表1所示：
1 支座化学成分检测结果及相应国标（42CrMo）wt.%
从上述图中可以看出，该支座中含有大量氧化物及其它夹杂成分，同时能够观察到大量的孔洞。
5、金相组织分析
对所取试样1进行金相组织观察，金相组织为回火索氏体及铁素体，试样中含有大量孔洞，个别区域存在长度较长的锻造裂纹，严重影响了材料的强度及使用性能。
6、硬度测试
硬度测试结果如表2所示：
冲击试验结果显示，该支座的冲击吸收功仅为16.08J，远小于GB/T 3077-1999规定的“不小于63J”指标，表明其脆性较大。
8、结论
（1）支架中含有大量夹杂、孔洞及锻造裂纹，导致其冲击性能大大降低。冲击试验结果显示，支座的冲击吸收功仅为16.08J，远低于GB/T 3077-1999规定的“不小于63J”指标，表明其脆性较大。
（2）化学成分、组织、硬度满足相应标准。
（3）分析导致支座断裂的可能原因包括：原材料问题、锻造加工过程以及使用中受过大冲击功作用。
9、建议
建议生产厂家提供详细的生产技术规范及热处理制度，以及产品生产执行标准等，并加强对原材料质量的检查、检验。
论文作者:朱安陆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/21
标签：支座论文; 金相论文; 硬度论文; 断口论文; 组织论文; 检验所论文; 孔洞论文; 《基层建设》2017年第12期论文;