故障件的断口分析
在形形色色的故障分析过程中，人们常会看到一些损坏零件的断口，但是人们缺乏“读懂”它的经验，不能从它的断口处判断其损坏
1.
2.
2-1
2-2
属光泽的断层；而内层呈银灰色白亮条状新断口（见图1）。
图1
3.典型的金属疲劳断口
典型的疲劳断口定会出现疲劳裂纹源区、裂纹扩展区和瞬时断裂区三个特征。断口具有典型的“贝壳状”或称“海滩状”。
3-1疲劳裂纹源区：是疲劳裂纹萌生的策源地，它处于机件的表面，形状
呈平坦、白亮光滑的半圆或椭圆形，这是因为疲劳裂纹的扩展过
程速度缓慢，裂纹经反复挤压摩擦而形成的。它所占有的面积较
其他两个区要小很多。疲劳裂纹大多是因受交变载荷的机件表面
有缺陷；譬如裂纹、脱碳、硬伤痕、焊点等缺陷形成应力集中而
引起的。疲劳裂纹点在同一个机件上可能有多处，换句话说可能
3-2
3-3
要点:
疲劳宏观断口的特征
断口拥有三个形貌不同的区域：疲劳源、疲劳区、瞬断区。
随材质、应力状态的不同，三个区的大小和位置不同。
1、疲劳裂纹源区
裂纹的萌生地；裂纹处在亚稳扩展过程中。
由于应力交变，断面摩擦而光亮。
加工硬化。
随应力状态及应力大小的不同，可有一个或几个疲劳源。
2、疲劳裂纹扩展区（贝纹区）
断面比较光滑，并分布有贝纹线。
。3
图2
图3
故障的可能因素有二：
1）在极限载荷下产生的弯曲断裂
2）材料与工艺上的原因
首先作一简单验算（见图4）：
已知：
前稳定杆扭转角刚度
Kβ=5000Nm/rad=5000/57.3=87.3Nm/度
稳定杆作用力半径R=355mm=0.355m
当汽车满载，车轮上下跳动±100mm时，
稳定杆的工作扭角β=±7.5°
拉杆
11）。
2
1
2）断口有两个区域，一为暗区（已产生的裂纹断面）；另一为亮区（新拉裂的断面）。
3）在暗区边缘沿花键根部有一明显的淬火裂纹（因它而扩散到整个暗区，形成断裂面）。
4）断口金相颗粒比较细小均匀，说明热处理正常。
图2
3．基本分析
1）暗区系零件中频淬火时，因花键根部出现淬裂导致该区大面积与主体裂开。
2）剩余的亮区部分，在M22×1.5螺旋打力矩时，承受不了强大的轴向拉力而拉断。
4
1
螺纹
55
2)
Q
从断口亮区所占的面积约为A=(0.78×222)/2=189mm2
断口的拉应力:
σ=Q/A=125044/189=662N/mm2
该值已达到或超过55号钢的抗拉强度［σT］=660N/mm2
必然在打扭矩时被拉断,如果淬火时零件未出现淬火裂纹,则
断口的拉应力σ=330N/mm2,大大小于55号钢的抗拉强度［σ
T］=660N/mm2,因此是安全的。
5．结论：
损坏的样件是由于产生淬火裂纹，从而导致打扭矩时拉断。
摆臂断裂
