第37卷第3期 2016年6月
热处理技术与装备
RECHULIJISHUYUZHUANGBEI
电动机转轴断裂失效分析及改善措施
曹华伟，李二勇，王建
（深圳市帆泰检测技术有限公司，广东深圳518057）
Vol.37,No.3 Jun,2016
·失效分析：
摘要：某电机采用45钢作为转轴材料，该转轴在使用过程中发生断裂。为确定断裂原因，对其化学成分、硬度、金相组织、断口宏观及微观形貌等进行分析。结果表明，断裂处存在凹坑及表面存在较深的加工刀痕，断裂位于两台阶过渡处，存在应力集中，是导致转轴发生疲劳断裂的主要因素，硬
度低于调质处理后的硬度也是导致断裂的原因。关键词：电动机；转轴；疲劳断裂;45钢；失效分析
中图分类号：TG157文献标志码：A文章编号：1673-4971(2016)03-0029-04
FractureFailureAnalysisandImprovementMeasureonShaftofMotor
CAO Hua-wei,LIEr-yong,WANG. Jian
(Shenzhen Fantai Test Technology Co. , Ltd. ,Shenzhen Guangdong 518057,China)
Abstract: 45 steel was used as the motor shaft material,and the motor shaft was broken in service. In or der to determine the fracture reason, the chemical composition, hardness, microstructure, fracture macro scopic and microcosmic morphology were tested and analyzed . The result showed that there were mechani-cal holes and deep machining marks on the surface of shaft, at the same time the stress concentration exis ted in the transition of two steps, which was the main reason of fatigue fracture. The hardness was lower
than that of quenching and tempering, which was also the cause of fracture. Key words:motor; shaft; fatigue fracture; 45 steel; failure analysis
45钢具有较好的切削加工性，经调质或正火后能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，常用于制造轴类零件[1-4)。某电动机厂采用45钢作为变频调速电梯电机转轴，该转轴在正常使用过程中发生断裂。本文为确定该转轴的断裂的原因，对其化学成分、金相组织、硬度、断口宏观及微观形貌进行分析，并针对导致断裂的原因提出相应的改善措施。
1试验方法
1.1化学成分分析
从断裂转轴上取样，采用电感耦合等离子体发射光谱仪及碳硫分析仪对所取样品进行化学成分测
收稿日期：2015-11-03
作者简介：曹华伟（1986.4-），男，硕士，主要从事金属材料检测分析。
试，结果如表1所示。根据标准JB/T6397—2006《大型碳素结构钢锻件技术条件》可知，该转轴材料
的化学成分符合技术要求。 1.2宏观断口
断口外观形貌如图1所示，从图中可以看出，断裂部位是台阶过渡处，存在界面尺寸突变。同时断口处发现两处明显的凹坑，且坑内有明显的疲劳条带，如图2所示。断口呈现为多源疲劳断裂形貌，在轴的边缘产生裂纹，裂纹沿顺时针方向向心部扩展，最后于心部发生断裂。图1中A、B、C分别表示裂纹起源区、裂纹扩展区和最终瞬断区。在扭转循环
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