简介:汽车左后轮总成产品中的钟形壳花键在行驶过程中发生断裂,采用宏观观察、扫描电镜观察分析、断口分析、金相分析及理化测试分析等试验方法对钟形壳花键断口进行了化学成分、非金属夹杂、硬度、硬化层深度、金相组织、断口形貌特征进行了分析.结果表明花键为脆性断裂,且有数个裂纹源同时扩展.电镜下可观察到有明显的脆性特征,花键部位的化学成分、非金属夹杂物、硬度均符合技术要求,但马氏体较粗(2级),不符合技术要求的M3-6级.花键齿顶部位的晶粒粗大,易造成该部位的韧性不足,脆性过大,抗冲击过载能力不足,易产生脆性起始裂纹.因此晶粒粗大是造成花键断裂的主要原因.针对深层次原因,提出了应对花键淬火温度加以监测控制的改进措施.
简介:离合器踏板助力扭簧在行驶2万公里左右时发生多起断裂事故,且断裂位置和形式基本相同,为找出断裂原因,对断裂扭簧进行断口分析、化学成分分析和显微组织分析,并对制造扭簧同批次的钢丝进行力学性能分析和表面缺陷检查,对扭簧的受力进行有限元模拟分析计算.结果表明扭簧的断裂属单向弯曲大应力疲劳断裂,且裂纹起源于扭簧外表面缺陷处.断裂扭簧在成分、显微组织和表面缺陷等方面均满足标准要求;同批次琴钢丝力学性能满足标准要求.综合分析表明,断裂的主要原因是设计上存在不足,次要原因是扭簧表面存在缺陷.在综合考虑总成匹配和扭力值等因素后,优化了弹簧设计,经台架试验验证和市场检验,取得了满意的结果.
简介:对冷拉弹簧钢丝卷制过程中发生断裂的原因进行分析,对其卷制工艺性的影响因素进行总结.通过扫描电镜、能谱仪、光学显微镜、显微硬度测试仪、拉伸试验机等设备对多件卷制过程中发生断裂的lCrl8Ni9Ti冷拉弹簧钢丝的断口形貌、微观组织和力学性能进行对比和分析.结果表明冷拉弹簧钢丝的断裂模式为塑性断裂,断口形貌呈韧窝特征,断裂原因与材料的卷制工艺性有关;钢丝表面机械损伤会提供初始裂纹扩展源区,组织中的氮化物聚集会破坏材料的连续性,材料强度过高会降低材料的塑性余量,该3类缺陷均会加大钢丝的断裂倾向,给钢丝的卷制加工带来不利影响.因此,需要尽量避免材料表面缺陷、组织缺陷以及性能缺陷,以便提高材料的卷制工艺性.
简介:研究热挤压Al5083/B4C纳米复合材料的显微组织表征和力学行为。Al5083和Al5083/B4C粉末在氩气气氛和旋转速度400r/min条件下球磨50h。为提高伸长率,将球磨粉末与30%和50%(质量分数)平均粒径>100μm和<100μm未球磨粉末进行混合,然后进行热压和热挤压,挤压比为9:1。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱、透射电子显微镜、拉伸和硬度测试研究了热挤压合金。结果表明,机械球磨和B4C颗粒使Al5083合金的屈服强度从130MPa提高至560MPa,但伸长率急剧下降(从11.3%降至0.49%)。添加平均粒径<100μm未球磨颗粒可提高合金的塑性但降低拉伸强度和硬度,而添加平均粒径>100μm未球磨颗粒同时降低拉伸强度和塑性。随着未球磨颗粒含量的增加,断裂机理从脆性断裂转变为韧性断裂。
简介:提出一种基于有限体积法的二维数学模型,以研究20mm厚2219铝合金板在电子束焊接过程的热传递、流体流动以及匙孔的动力学行为。采用一种能够实时跟踪匙孔深度的自适应热源模型来数值模拟电子束的加热过程。由表面张力、热毛细力、反冲压力、流体静压力以及热浮力等诱导的不同涡旋的热和质量输运作用与匙孔演变相互耦合。详细分析了一系列物理现象,包括电子束焊接过程中的匙孔钻取、塌陷、重新打开、准稳态过程、回填过程以及在此过程中的温度变化。结果表明,深度方向降低的电子束热流能减慢反冲压力的匙孔钻取速度,并促进准稳定状态的出现。在准稳定状态出现之前,匙孔会发生塌陷并加剧涡旋流体输运的复杂性。最后,所有的计算结果与实验结果进行对比,来验证数学模型的可行性。