クロスピンは,機関車の内燃エンジンの一般軸の重要な構成要素である.クロスピンの骨折は鉄道交通にいくつかの安全リスクをもたらす.機関車のクロスピンは壊れた.クロスピンの材料は高品質の20CrMnTi合金鋼熱処理過程は,炭化化物処理と消化処理です.研究 者 たち は 骨折 の 原因 を 分析 する ため に 物理 的 や 化学 的 な 検査 を 行なっ て,また 同じ よう な 問題 が 起き ない よう 防いだ.

1 物理化学試験

1.1 マクロスケールの観測

破れた横のピンが超音波で清掃され,骨折のマクロスコピカル形態は図1に示されています.視覚検査後,2つの主要な裂け目源と2つの二次的な裂け目源がある (図1の領域A参照)断面に疲労帯が広がっています 横のピンに複数の不一致な裂け目がありますチェンファー・プラットフォームからチェンファー・アーク・トランジション・ゾーンまで広がる (図2参照)前提判決によると,折りたたみの交互の電圧の作用下,交互の電圧の作用下では,交互の電圧の作用下では,2つの主要な亀裂は両側から中央に広がる (図1の領域bを参照)図 1 の上部 の 主要 な 裂け目 の 源 地 が 比較的 明確 で ある こと が 観察 さ れ た.上部における主要な裂け目の膨張率は,下部よりも速い2つの二次裂け目が,より少ない力により,明確な裂け目の膨張経路を残さない.図1の領域cは一時的な割れ目領域である.裂け目の延長経路の予備判決によると, 交差ピンの骨折源はチャンファーの部位に現れ,骨折モードは多源性疲労骨折である.

1.2 化学組成分析

交差標本の化学組成分析は直接読み取れるスペクトロメーターを用いて行われ,結果は表1に示されています.表1によると,化学成分がGB/T 3077- -2015の要件を満たしている合金構造鋼

1.3 金属学試験

骨折部位から黄金相サンプルを採取し 光学顕微鏡の下に置いて観察したところ,横のピンに0.5mmほどの深さのジグザグの裂け目が見られました標本の表面に MnS が混ざったより大きなサイズとストライプ (図3~4参照). 4%のナイトレートエタノール溶液の体積分を使用した後,表面炭化層の深さは約1.46mmでした. 標本の表面組織は次の順序でした:テンパーマーテンサイト+少量のフレクステンサイト (深さ0.45mm) (図5参照),消されたマルテンサイト+少量のフレクステンサイト (深さ0.55mm) (図6参照),ベシット+マルテンサイト (深さ0.55mm) (図7参照).マトリックス組織はマルテンサイト+ベサイト+フェライト (図8参照).

1.4 硬度試験

ピンの断面の硬度試験では,炭化化されていない層のロックウェル硬度が比較的均一で,その値は28.1~31.2HRCであることが示されている.横断とマトリックス組織は均質でした.

硬度試験は,金属学的な標本で実施され,結果は図9に示されています.図9から見られるように,試料の硬さは,まず浅から深いところまで上昇し,その後減少します.表面から0.55mmで最大値に達し, 729 HVで,その硬さは徐々に減少し安定する傾向があります.硬さの変化は,表面層の微小組織化の変化に対応する表面層におけるマルテンシト組織の弱気消化も,不十分なテンパーによるものかもしれない.

1.5 スキャン電子顕微鏡 (SEM) の分析

クロスピン骨折の裂け目源エリアのSEM形態は,図10に示されています.より不均等な疲労ストライプは,小さな飛行機または小さな穴があります疲労裂け目が拡大すると,ストライプ間隔が小さくなり,ストライプと小さな穴の不公平度が強まる (図11参照).図12は,クロスピン瞬時断裂エリアのSEM形態を示しています断裂の形状の特徴があり 横のピンが全体として急速に断裂します

マクロスコープ形状から,多種筋疲労骨折です. 交差ピンは主に使用中に屈曲と交互のストレスの影響を受けます. 交互のストレスの作用下,チェンファー部位が最大の負荷を背負うマルテンサイトは,クロスピンの炭化層で消化される.

2 総合的な分析

強い強度や硬さ,組織に強いストレスのあり,隙間感度がある場合,消化後に十分なテンパーが与えられていないため,組織が不良になる可能性があります.クロスピンの骨折の主な原因は,内部に比較的大きな大きさMNS含有物があり,表面層に薄く消されたマルテンシト組織が存在します.チェンファーサイトによって生成される少量のストレスは,チェンファーと鋼筋マトリックス近くの大きなサイズMNS含有物との間の穴を形成します.ストレスの下で,表面上の硬化したマルテナイト組織は,マイクロクラックの形成を加速させる裂けん拡大段階では,疲労帯の間隔は小さく,帯は不均等で,裂けん拡大速度は遅いことを示しています.裂けんが一定のサイズに拡大すると,材料のベアリングエリアは縮小し,ストレスを耐えることができない裂け目が急激に広がり 横のピンの全体的な骨折を起こす.

3結論と提案

交差ピンの骨折形は多因性疲労骨折です表面層の消化マーテンシト組織と材料の大きなサイズとストライプ MnS含有は,マイクロクラック源の形成のための条件を作成材料の弱い組織に亀裂が生じる溶融鋼の清潔性を改善し,鋼に大きなサイズを含有を減らすために熱処理プロセスを改善し,悪質なマイクロ組織を避けるように提案されています..