旋轉(zhuǎn)閥斷裂分析

時(shí)間：2013-04-20 13:30:09 來(lái)源：作者：

旋轉(zhuǎn)閥閥體在使用過(guò)程中承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，斷面與軸向呈45°角，斷口比較粗糙，在灰色斷面上有很多黑色質(zhì)點(diǎn)，呈明顯的脆性斷口。此外，從斷面形狀觀察，鑄件存在單邊現(xiàn)象，且壁厚相差比較懸殊，以致該件在服役過(guò)程中受力不均，加速破壞，見(jiàn)圖1。

圖1

說(shuō)明：斷裂閥體實(shí)物形貌，斷面與軸向呈45°角，斷裂主要在扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用下發(fā)生。斷口粗糙，根據(jù)斷口上的人字條紋判斷裂位于箭頭所示處，斷口還具有閃光的小刻面和黑色小點(diǎn)狀特征。人字紋及小刻面特征說(shuō)明屬脆性解理斷裂。黑色小點(diǎn)狀為斷裂沿粗大的石墨片產(chǎn)生，導(dǎo)致在斷口上留下石墨顏色。

從材質(zhì)而言，鑄件的碳硅含量偏高，致使石墨化十分充分，形成聚集分布的呈卷曲形)型粗片狀石墨碳，并且出現(xiàn)部分塊狀石墨，這使鑄件的強(qiáng)度大為降低�；w組織除石墨外，主要為鐵素體，有較多呈不完全網(wǎng)絡(luò)狀分布的磷共晶和少量珠光體，較多的磷共晶體也增加了鑄件的脆性，見(jiàn)圖2、圖3。

圖2

圖3

說(shuō)明：閥體裂源附近取樣，金相顯微組織形態(tài)。

圖2，拋光態(tài)下，呈卷曲狀分布的粗大片狀石墨，石墨大小為石長(zhǎng)38。

圖3，經(jīng)4%硝酸酒精溶液浸蝕后的顯微組織。基體組織除粗片狀石墨外，主要為鐵素體及較多二元磷共晶，磷化物周?chē)鸀樯倭恐楣怏w。

由上可見(jiàn)，該閥體在使用過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)斷裂，主要是由于鑄件材質(zhì)不良所致，鑄造單邊也應(yīng)改進(jìn)。

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