長鋼高速線材精軋機(jī)夾送輥輸入軸斷裂失效研究.pdf

1、高速線材精軋機(jī)組夾送輥裝置的輸入軸在生產(chǎn)過程中頻繁失效，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，在發(fā)生輸入軸失效時，通過仔細(xì)觀察，試樣的收集，并進(jìn)行了結(jié)合生產(chǎn)情況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，較完整地收集到所需樣本資料。 通過對輸入軸的顯微組織分析，發(fā)現(xiàn)由于輸入軸的熱處理(調(diào)質(zhì)處理)工藝問題導(dǎo)致調(diào)質(zhì)處理后的組織為屈氏體，并有殘留馬氏體的痕跡，從而使韌性降低；這是由于回火溫度低造成的。因而造成了經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的產(chǎn)品的使用壽命低于熱軋狀態(tài)加工的產(chǎn)品，同時，通過掃描電

2、子顯微鏡分析表明，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的試樣和未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的試樣均存在裂紋源，而裂紋源主要是由夾雜物，缺口及缺口根部的剪切帶組成，而裂紋源周圍存在微孔洞或細(xì)裂紋，在外加應(yīng)力的作用下使裂紋得以擴(kuò)展直至失效，造成設(shè)備事故，該軸的斷裂失效具有疲勞斷裂和解理斷裂的特征。 結(jié)合顯微組織分析研究，綜合機(jī)械性能研究表明，顯微組織決定了機(jī)械性能的優(yōu)劣，實(shí)際情況也是吻合的，同時，對輸入軸從強(qiáng)度設(shè)計和可靠度設(shè)計角度上進(jìn)行了研究分析，以尋求失效的其它原因，結(jié)

3、果表明，強(qiáng)度設(shè)計和可靠度設(shè)計是滿足標(biāo)準(zhǔn)的，但同時也提供了進(jìn)一步增加其強(qiáng)度的和可靠度的有效方法。 本文通過微觀的顯微組織的研究、裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展機(jī)理、宏觀的力學(xué)性能分析，得出了如下結(jié)論：輸入軸材料組織和熱處理工藝是該軸失效的主要原因，而力學(xué)性能研究和計算為改進(jìn)輸入軸性能提供了輔助措施。 因此必須完善熱處理工藝，確保綜合機(jī)械性能的優(yōu)良；選用優(yōu)質(zhì)合格的鋼材，特別要控制鋼中的夾雜物，杜絕裂紋源；優(yōu)化夾送輥輸入軸尺寸，提高抗變形能