第３１卷第１期２００７年１月
机械工程材料
ＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．３１Ｎｏ．１
ＪａｒＬ２００７主汽门操纵座弹簧的断裂失效分析
董汉武。高岩，郑志军
（华南理工大学机械工程学院，广东广州５１０６４０）
摘要：对某电厂汽轮机主汽门操纵座弹簧的断裂失效进行了分析。结果表明：弹簧材料化学成分及组织都符合国家标准；导致其早期疲劳断裂的主要原因是弹簧表面的腐蚀坑；腐蚀坑是在弹簧使用前的放置过程中形成的；改善弹簧放置环境和缩短放置时间可以避免腐蚀坑的产生。
关键词：弹簧；疲劳；腐蚀
中图分类号：ＴＧ２４９文献标识码：Ｂ文章编号：ｌｏｏｏ一３７３８（２００７）０１一００６０＿０３
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｒｉｎｇ；ｆａｔｉｇｕｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
Ｏ引言
某电厂中压汽轮机主汽门操纵座弹簧材质为６０Ｓｉ２ＣｒＡ，内径２３０ｍｍ，外径２５８ｍｍ，工作温度为室温，浸泡在汽轮机透平油中。弹簧在汽轮机工作时处于压缩状态，压力为１９８Ｎ，汽轮机停机时弹簧松开。在正常使用条件下，弹簧寿命为４ａ（一个大修周期），但有一个弹簧在使用１ａ左右两处发生断裂，所幸没有造成损失。据了解，该机１ａ内停机十几次。为了防止同类事故再次发生，作者对其失效原因进行了分析。
１弹簧断口宏观分析
对两个弹簧断口进行宏观观察，发现其宏观特征非常相似，断口与钢丝轴线均呈４５。角；断口表面都很平滑，没有塑性变形，呈宏观脆断的特征；断口表面都有典型的疲劳失效贝壳纹花样，平滑区域明显，说明断裂不是瞬间发生而是经过缓慢的裂纹形
收稿日期：２００５—１２—１２；修订日期：２００６－０３—１０
作者简介：董汉武（１９８１一），男，广东化州人，硕士研究生。
导师：高岩教授
?６０?成和扩展过程后才进入最后的瞬断区；裂纹瞬断放射区较大，剪切唇区很窄。弹簧表面有很多腐蚀坑，而断裂起源位置都在弹簧外表面腐蚀坑处。图１为其中一个弹簧断口的宏观形貌。
图ｌ断裂弹簧断口的宏观形貌
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２成分分析
对断裂弹簧进行化学成分分析，结果见表１。可见弹簧成分符合国家标准。
３硬度测定
用洛氏硬度计对断裂弹簧进行硬度测定，其平
万方数据