對北京升降平臺斷裂齒條斷口進行微觀觀察和能譜分析,對比分析齒條金相組織,并對其化學成分和力學性能進行分析,查找其斷裂失效的原因。
1、組織狀態
斷裂齒條的顯微組織由珠光體和鐵素體組成,屬典型的正火組織,但鐵素體呈網狀分布。由于鐵素體的硬度、強度均較低,這種組織屬不良組織缺陷。網狀鐵素體的存在會顯著弱化晶界強度。從熱處理藝角度看,形成網狀鐵索體的主要原因是升降機齒條加熱和冷卻方式不,正火加熱溫度過高,出現了粗大的奧氏體晶粒,后序冷卻過程巾又采用了較快的冷卻方式,從而導致先共析鐵素體沿奧氏體晶界呈網狀析出。斷裂齒條與完好齒條相比,鐵素體也明顯呈網狀分布,但前者的晶粒更粗大。由此可見,正火加熱和冷卻方式不當,造成液壓升降機齒條的晶粒粗大并且鐵素體呈網狀分布,是齒條斷裂的因素之一。
2、化學成分
北京升降平臺齒條材料強度偏高而塑性降低,使材料的脆性增加,在沖擊載荷作用下更易發生脆性斷裂。另一方面,斷裂齒條中s、P元素的含量均處于標準規定值的上限。S、P元素為鋼中的雜質元素,都將增加鋼的脆性,降低韌性。
3、夾雜物
北京升降平臺斷裂齒條材質中存在較多的非金屬夾雜物,從夾雜物形貌以及斷口可以看出,這些夾雜物主要以硫化物和氧化物為主。硫化物夾雜塑性較好,而氧化物夾雜則硬而脆,在齒條受力狀態下,夾雜物尖端將產生應力集中,且由于變形不一致,導致基體與夾雜物界面首先開裂。夾雜物較多也是導致齒條斷后伸長率較低的重要原因之一,可見,夾雜物較多是造成齒條斷裂的又一因素。