第2期 2010年4月
内燃机
Intemal Combustion Engines
4012型柴油机曲轴热处理漆裂
失效分析研究绍宁油树民，蔚富海：
：（济南梨油机股份有限公司，山东济南250309）：
No. 2 Apr.2010
摘要：对4012型柴油机曲轴裂失效进行了分析研究，在对曲轴断口进行全面的理化检测分析后发现，材料中一定数量的TIN组织出现以及碳元素含量的偏高对曲轴率裂有直接的影响。原材料中TIN组织的数量和形态，在国标《合
金结构钢>GB3077并没有限制规定，我们希望通过此文，给有关机械生产制造厂家以参考借鉴。关键词：曲轴；泽火开裂；TIN组织；碳含量
中图分类号：TK426
文献标识码：B
文章编号：1000-6494(2010)02-0041-03
FailureAnalysisofHardenedCrackof4012ModelDiesel
EngineCrankshaftin Heat Treatment
CHI Shaoning, TIAN Shumin, WEI Fu-hai
(Jinan Diesel Engine Stock Co.,Ltd.,Jinan 250300,China)
Abstract: This paper analyzes failure of hardened crack of 4012 model diesel engine crankshaft. After physicochemical testing to crankshaft fracture, it is found that some TIN texture appeared and a bit higher carbon content will affect directly on hardened crack of crankshaff. The quantity and morphology of TIN texture in raw materials are not limited in Intemational
Standard Alloyed Construction Steel GB3077. The paper may supply references for mechanical manufacturers. Key words: crankshaft; hardened crack; TIN texture; carbon content
1情况简介
2008年10月，我公司热处理分厂在处理4012柴油机曲轴时，连续发生两炉次共三只曲轴淬火开裂。第1炉开裂的两只曲轴炉号分别为C0737013L和 C0737004L，第2炉开裂的一只曲轴炉号为 C0737007L。三支曲轴为同一原料冶炼炉号C0737，以下我们分别将其编为1#，2#，3#。
4012柴油机为12V型机，曲轴总长为2070mm，主轴颈Φ185，连杆轴颈Φ148，曲轴材料为42CrMoA。
曲轴的热处理工艺如下：870℃井式电炉加热保温5.5h，水玻璃水溶液冷却6min；600℃回火，保
温6h，出炉空冷；吊装方式为立式，2支/炉。 2理化检验
作者简介：迟绍宁（1962-），男，高级工程师，硕士研究生，主要从事理化检验和机械零件失效分析工作。
收稿日期：2009-11-09 万方数据
2.1宏观检验
三只曲轴的开裂位置位于曲轴的端面，呈圆环状（横向）扩展，见图1、图2，断口呈现脆性断裂特征。 1#曲轴端面裂纹较浅，自表面向心部最深处为10 mm，裂纹开裂长度约1/2圆周长；2#和3#曲轴端面裂纹较深，自表面向心部最深处分别为12.5mm和17 mm，而且沿圆周方向全部裂开。2#和3#曲轴开裂的程度明显比1#曲轴开裂的程度严重，开裂曲轴的裂纹已扩展到轴颈表面。
图1开裂曲轴端面