锥齿轮失效分析,做酸性盐雾测试

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无锡市经开区太湖湾信息技术产业园16楼
更新时间
2024-12-23 11:00

详细介绍

锥齿轮失效分析,做酸性盐雾测试

红外瞄距燕尾开裂模式为从a区外壁起裂的脆性断裂。断裂原因为一方面,从瞄距结构和结构受力情况分析,断裂位置处于壁厚薄处且存在较大的应力集中,当受到外力作用时,该区域所受应力大;另一方面,从材料本身分析,铸件未经变质或变质处理不充分,导致共晶si呈粗大条片状分布α固溶体内,使材料塑性降低,脆性增加;此外,存在使材料抗疲劳性能和强度降低的疏松孔洞,这些都造成裂纹易于形成和扩展。综合以上几种因素共同作用,在冲击载荷下导致瞄距燕尾根部产生裂纹,裂纹逐步扩展导致脆性断裂。

成分分析


对送检试样取样(取样位置见图1b)进行化学成分分析,结果见表1。其成分符合gb/t1173-1995中对zl101a合金的要求[1]。


表1 zl101a合金化学成分


3 组织和硬度分析


金相试样共取2个,取样位置及编号见图1b,其中编号为i的位置与失效燕尾位置相同,金相分析主要以试样Ⅰ为主。试样Ⅰ形貌见图3,试样中存在微观孔洞,结合图4和图5a,孔洞主要为枝晶间缩孔,这是由于取样部位位于浇口附近,浇注过程盖区域过热,容易产生缺陷。

利用zeissobserver.z1m金相显微镜附带的图像分析软件定量测量显微组织的特征值,见图4。试样Ⅰ中二次枝晶间距约为0.32mm。试样Ⅰ金相组织为α(al)+共晶si+含fe相,其中共晶si粗大且呈条片状、部分含fe相呈鱼骨状分布[2],根据jb/t7946.1-1999标准[3],经充分变质处理的铝合金铸件晶粒应细小均匀分布,共晶硅形态细小且呈点状或蠕虫状,而试样Ⅰ上分布的共晶硅粗大呈长条片状,属于未变质或变质不足的结果。


图3 试样Ⅰ形貌


图4 试样Ⅰ二次枝晶间距测量


(a) × 50 (b) ×200

图5 试样Ⅰ金相组织


试样Ⅱ形貌见图6,试样中也存在微观孔洞;二次枝晶间距约为0.28mm,见图7;金相组织为α(al)+共晶si+含fe相,其中共晶si粗大且呈条片状、部分含fe相呈鱼骨状分布,见图8。


图6 试样Ⅱ形貌


图7 试样Ⅱ二次枝晶间距测量


(a) 50× (b) 200×

图8 试样Ⅱ金相组织


锥齿轮失效分析,做酸性盐雾测试
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