45B钢链轨销轴断裂原因分析

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(1. 徐工集团 江苏徐州工程机械研究院, 徐州 221004; 2. 徐工集团 高端工程机械智能制造国家重点实验室, 徐州 221004)

45B钢链轨销轴断裂原因分析

张东亚1,2,李毅1,2,冯坤1,2,朱鹏霄1,2,徐国1,2

(1. 徐工集团 江苏徐州工程机械研究院, 徐州 221004; 2. 徐工集团 高端工程机械智能制造国家重点实验室, 徐州 221004)

某45B钢链轨销轴在使用过程中发生早期断裂。通过化学成分分析、硬度测试、有效硬化层深度测定、金相检验、断口分析等方法，对销轴的断裂原因进行了分析。结果表明：销轴断裂机制为准解理断裂+韧性断裂的混合型断裂；在使用过程中，45B钢材料中的球状氧化物剥落留下微孔洞形成裂纹源，在弯曲应力的作用下，裂纹源迅速放射扩展，造成销轴早期断裂。

45B钢； 销轴； 断裂； 解理； 韧窝； 氧化物

链轨销轴是工程机械履带总成上的重要零件之一，承担着链轨节之间的连接，使用过程中承受一定的弯曲应力[1]。45B钢是在45钢的基础上加入硼元素得到的合金钢，微量硼元素的加入可以显著提高碳钢的淬透能力，使得45B钢比45钢具有更好的淬透性和优良的综合力学性能。45B钢通常在调质态使用，用于制造轴类等零件[2-3]。

某工程机械履带链轨节销轴采用45B钢制造，销轴直径为38 mm，其加工过程为：下料→粗车→调质→精车→精磨→中频感应淬火→低温回火→抛光→防锈入库。销轴技术要求为：表面硬度为52～60 HRC，心部硬度为26～38 HRC；有效硬化层深度为7～14 mm。该销轴在使用过程中发生早期断裂，如图1所示。为查找其断裂原因，指导销轴生产，笔者对断裂销轴进行了一系列理化检验和分析。……