摘 要:通過宏觀分析、化學(xué)成分分析、力學(xué)性能試驗、金相檢驗、斷口掃描電鏡及能譜分析等方 法分析了某船用艉軸斷裂失效的原因.結(jié)果表明:該船用艉軸的化學(xué)成分、力學(xué)性能均符合相關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)和規(guī)范的要求,顯微組織為正常的鐵素體＋珠光體,斷口形貌具有疲勞斷裂特征,電偶腐蝕疲勞 是造成該船用艉軸斷裂的主要原因. 

關(guān)鍵詞:船用艉軸;斷裂;疲勞;電偶腐蝕;失效分析 

中圖分類號:U６６４．２１ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:１００１Ｇ４０１２(２０１８)１０Ｇ０７６９Ｇ０３ 

船用艉軸為軸系的最后端,其尾部與螺旋槳連 接,用于傳遞扭矩和承受推力.某漁輪在海上行駛 ５a(年)左右,艉軸突然斷裂,其材料為３５鋼,直徑 為２９０mm,長度為４４２０mm,質(zhì)量為２４９１kg,鍛 造成型后經(jīng)正火＋回火處理.為查明該船用艉軸斷 裂原因,筆者對其進(jìn)行了檢驗和分析. 

１ 理化檢驗 

１．１ 宏觀分析 

艉軸剛斷裂時的形貌如圖１所示,可見艉軸外 部包有合金鋼軸套,經(jīng)檢查合金鋼軸套外表面基本 無銹蝕,其與艉軸外緣接觸處腐蝕嚴(yán)重.艉軸斷裂面中部(圖１中 B 處)表面凹凸不平,有金屬光澤, 未見被氧化的跡象;其余斷裂面(圖１中 A 處)的表 面較平整光滑,沒有金屬光澤,存在被氧化的跡象. 為方便取出艉軸,在其斷口上焊接一吊耳,如圖２所 示.斷口宏觀形貌顯示:該艉軸斷口部分區(qū)域有較 光滑平坦的裂紋擴(kuò)展區(qū),可以觀察到貝紋線(圖２中 a區(qū)域);斷口大部分區(qū)域為較粗糙的瞬斷區(qū).根據(jù) 斷口宏觀形貌特征可以確定,該艉軸斷裂性質(zhì)為疲 勞斷裂[１Ｇ２];根據(jù)疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律[３]可以確定,疲 勞裂紋源位于圖２中的a區(qū)域.