國檢檢測歡迎您◕◕!

微信公眾號|騰訊微博|網站地圖

您可能還在搜│✘: 無損檢測緊韌體檢測軸承檢測浙江綜合實驗機構

社會關注

分享│✘:60Si2Mn鋼彈簧斷裂原因

返回列表 來源│✘:國檢檢測 檢視手機網址
掃一掃!分享│✘:60Si2Mn鋼彈簧斷裂原因掃一掃!
瀏覽│✘:- 釋出日期│✘:2022-08-15 09:09:18【

摘 要:某單元制動缸的緩解彈簧在檢修測試過程中發生斷裂₪│。採用宏觀觀察·₪、化學成分分析·₪、 硬度測試·₪、金相檢驗·₪、掃描電鏡分析等方法對該彈簧的斷裂原因進行了分析₪│。結果表明:該彈簧加 載後在應力與氫的互動作用下,逐漸形成平整的裂紋源區,裂紋快速擴充套件,最終發生脆性斷裂₪│。 

關鍵詞:單元制動缸;彈簧;60Si2Mn鋼;氫脆;斷裂 

中圖分類號:TG142.1+5                                  文獻標誌碼:B                                    文章編號:1001-4012(2022)07-0053-03


單元制動缸是決定列車執行安全的重要部件, 在其組裝完成或定期使用後必須進行測試,以確保 其狀態良好₪│。某單元制動缸在定期檢修測試過程 中,發現其緩解量不夠,經拆解發現其中的緩解彈簧 斷裂₪│。彈簧 材 料 為 60Si2Mn 鋼,彈 簧 自 由 高 度 為 (165±3)mm,彈簧中徑為 90.5 mm,鋼絲直徑為 6.5mm,有效圈數n=5,彈簧是返修彈簧,為防止 彈簧使用過程中發生鏽蝕,在返修過程中對其進行 了電鍍鋅防鏽處理(鍍層厚度要求為7~10μm),彈簧原始表面防鏽工藝為發黑處理₪│。為查明彈簧 斷裂原因,筆者進行了一系列理化檢驗與分析,以 防止類似事故再次發生₪│。 

1 理化檢驗 

1.1 宏觀觀察 

對該單元制動缸的斷裂彈簧進行宏觀觀察,其 宏觀形貌如圖1所示,發現斷面均呈不規則狀₪│。經 拆卸後發現該緩解彈簧已斷裂成了3部分₪│。

1.2 化學成分分析 

按照 GB/T20123—2006《鋼鐵 總碳硫含量的 測定高頻感應爐燃燒後紅外吸收法(常規方法)》和GB/T20125—2006《低合金鋼 多元素含量的測定 電感耦合等離子體原子發射光譜法》的要求在斷裂 彈簧上取樣,採用 CS-200 型 紅 外 碳 硫 儀 和ICPS7510型電感耦合等離子發射光譜儀進行化學成分 分析,結果如表1所示,可見彈簧的化學成分符合 GB/T1222—2016 《彈 簧 鋼》中 對 60Si2Mn 鋼 的 要求₪│。 

1.3 金相檢驗 

將斷 裂 彈 簧 斷 口 經 制 樣·₪、拋 光·₪、侵 蝕 後,採 用 DMM-480C 型 倒 置 式 光 學 顯 微 鏡,按 照 GB/T 13298—2015《金屬顯微組織檢驗方法》對其進行分 析觀察,試樣的顯微組織形貌如圖2所示₪│。由圖2 可知:彈簧基體組織為均勻回火屈氏體,符合技術要 求,試樣存在輕微的脫碳現象₪│。脫碳深度檢驗結果 如表2所示(表中D 為彈簧直徑)₪│。由表2可知:彈 簧的總脫碳深度符合技術要求₪│。

1.4 硬度測試 

按照 GB/T4340.1—2009《金屬材料 維氏硬度 試驗 第1部分:試驗方法》的試驗方法,採用 VH5LA 型維氏硬度計測試彈簧的硬度,測試結果如表 3所示₪│。由表3可見彈簧的次表面層硬度已超出技 術要求的上限,心部硬度測試結果也處於技術要求 的上限₪│。