冷轧四辊轧机在使用过程中压下螺杆端头发生了破断。该螺杆系外购件,由40Cr钢制造,安装使用仅一个星期,属于早期断裂。现场调查表明,除螺杆端头发生破断及与其对接的铜衬被擦伤外,轧机其它部件完好。为查明事故发生原因,对其做了断裂失效分析。
试验方法
首先对断裂现场进行调查,并对断口进行宏观分析及螺杆端头受力分析。根据宏观分析结果,在断口及相邻螺杆上切取样品。用Olympus-PME3光学显微镜检查非金属夹杂物及显微组织;用JCXA-733型电子探针显微分析仪进行微观断口分析;用-3显微硬度仪测定HV;对材质也进行了化学成分分析。
试验结果
1.化学成分分析
压下螺杆的化学成分见表1,与GB3077-82《合金结构钢技术条件》标准所规定的化学成分相比,符合要求。
2.宏观断口分析
压下螺杆端头断裂件宏观形貌见图1。由图1可见,断口没有宏观塑性变形,呈脆性状态,断口形貌可分为三个区,1区较平坦,有细小的人字纹由右指向左,即裂纹由左向右进行扩展;2区为放射状条纹区,所占面积较大,是裂纹快速发展区;3区为最终断裂区,断口较粗糙。在强光照射下,1区呈灰白色结晶状断口,2区也呈灰白色,且有明显的小反射面存在,3区有强烈反光的小刻面存在。断口自压下螺杆端面起裂,距压下螺杆柱面约12mm。
