汽车发动机轴承断裂失效分析

采用痕迹分析、断口观察、常规理化测试和受力分析方法,对断裂的汽车发动机轴承内圈进行了系统地分析。结果表明,轴承失效是由于在装配过程中,受到突发性非对称大应力所致。

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汽车机轴裂失析发动承断效分 董鹏李金龙沈永亮,,

( .哈尔滨排水有限责任公司,龙江哈尔滨 10 1 2 1黑 5 0 0;.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院, 黑龙江哈尔滨 10 0;.东北林业大学交通学院, 5 0 13黑龙江哈尔滨 10 4 ) 50 0摘要:采用痕迹分析、口观察、断常规理化测试和受力分析方法,断裂的汽车发动机轴承内圈进行了系统地分对

析。结果表明,承失效是由于在装配过程中,到突发性非对称大应力所致。轴受 关键词:汽车发动机轴承;扫描电镜;失效分析中图分类号: G1 7 T 5 文献标识码: 文章编号:2 46 5 (0 8 0 -190 B 0 5 -0 1 2 0 ) 10 0 -2 Fa l e a l ss o r c ur fa t m o l ng n e rng iur na y i ff a t e o u o bi e i e b a i e DO e g, IJn 1n, HE n—a g NG P n L i. g S N Yo gl n o i

( . ri D a aeC . Ld, ri He ogi g10 1, hn;. col f t a c n ea dE g er g 1Ha n ri g o, t. Hab i n j n 5 0 0 C ia2 Sh o o Ma r l Si c n ni e n, b n n l a e s e i n i H ri Istt o eh o g, abnH inj n 5 0 1 C i;. o eeo r f n rnpr t n abn ntue f cn l y H ri e o g ag10 0,hn 3 C l g f a ca dT asot i i T o l i a l T f i ao E g er g N r es F rsyU i rt,H ri H i nj n 5 0 0 C ia ni e n, ot at oet nv sy abn e ogi g10 4, hn ) n i h r ei l a Absr c: e fa t r al r fa t mo i n i e be rn ne n lrn ss se t al n e tg td t o g rc n t a t Th r cu ef iu e o u o bl e gn a i g i tr a ig wa y t mai ly i v si ae hru h ta e i— e c s e t r co r p i n l ss h sc

lt si g a d c mia nay i p c,fa t g a h c a ay i,p y ia e tn n he c la l ss,a d me h n c n lss Th e ulss o t a h n c a is a a y i. e r s t h w h tt e fiu e wa a e y a r p o s mmerc llr e sr s r m se ln r c s . al r s c us d b b u tn n y tia a g te sfo a s mb i g p o e s Ke r s: u o bi n i e rn S y wo d a t mo l e gne b a g; EM;al r n lss e i fiu e a a y i

轴承在使用过程中由于本身质量或加工、选型、使用、维护和安装不当等外部原因,常常引起 早期失效。同时,由于工作时轴承所处的工况条件非常复杂,因此其失效原因的查找难度很大。本文

分析的对象是已失效的 D U D R轴承,该轴承为单列 向心球轴承,制造材料为 G r5钢,装配在汽车发 Cl

图 2 6 0一 D R轴承内圈断裂形貌 00D U Fi . a tr p a a c fit r a i g o 0 g 2 Fr cu e a pe r n e o n e n lrn f6 00一DDUR a n be t g i

动机飞轮盘内孑处,支撑变速器一轴小头端,图 1 L 为其装配示意图。装有该轴承的发动机在试车过程

1检测结果 1 1痕迹分析 .

中发生异响,返修检查时发现轴承内圈断裂,断裂 位置见图 2。

用低倍显微镜对失效轴承各组件进行详细观察时 发现,承内圈断裂位置和与其相对的另一侧均发现轴明显的挤压痕迹,裂处留下残存压痕。同时发现轴断承外圈内滚道挡边位置也存在类似的压痕,分滚珠部表面出现月牙状的痕迹。 1 2断口分析 .

在低倍显微镜下观察发现,承断口表面细致均轴匀,未见夹杂和其它冶金缺陷存在。由图 3所示的扫 描电镜照片可见,口起源于内圈外滚道中心部位的断

表面,为线源,扩展区可见清晰的放射条纹,口表面断 图 1 60一D R轴承装配示意图 0 0D U Fi 1 Ase bi g s he f6 00一DDUR e tn g. s m

ln c me o 0 ba g i

有河流状的解理条纹,有许多小孑洞存在。并 L 13理化测试 .

光谱和化学分析结果表明,承内圈材料符合轴 作者简介:董鹏 ( 94 O一 )男,龙江哈尔滨人,程师, 17 . 5,黑工

G/ 85 -20高碳铬轴承钢》 B T124 02《中对 G r5钢的 Cl 要求,硬度为 6 . 6 . R按 G/ 0 6 - 2 0 12~ 2 0 H C, B T 1 5 1 0 5

主要从事材料表面改性、薄膜制备、理化测试和机械零件失效分析工作。本文联系人:李金龙,系电话:4 18 43 3 E联 05—6 195— m i: ino g 1 y h o t m c a li nl@ ao .o .n l jl

《中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检查钢

法》评定其夹杂物等级,脆性夹杂物为 05塑性夹杂 ., 物为 0 5金相组织为隐针马氏体和弥散分布的颗粒 ., 《金属热处理) 0 8年第 3 ) 0 2 3卷第 1期 19 0

收稿日期:0 7 72 20 -—6 0

汽车发动机轴承断裂失效分析

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