高性能工程機械橋殼裂紋缺陷產生原因分析.pdf

1、鋼作為一種重要的工程材料，廣泛國民經濟的各個領域，具有任何其他工程材料所不可比擬的優(yōu)越性。碳鋼和低合金鋼具有高強度、高韌性以及良好的焊接性能，而且可以在相當寬的范圍內通過不同的熱處理工藝調整其力學性能，因而成為了用途最廣的工程材料。鑄鋼件結合了鑄造成型工藝和鋼材料冶金技術，在保持鋼特有的各種性能的同時還可以形成其他成型工藝難以得到的復雜形狀，以此確立了鑄鋼件在工程材料中的重要地位。
　　重卡汽車的后橋殼是重型汽車上的主要零件之一，

2、在整個汽車的正常運轉中起著不可或缺的作用。后橋殼可以起到承收汽車荷重的作用，除此之外，它還是主減速器、差速器及驅動器車輪傳動裝置的外殼。在實際應用中，除了要求橋殼滿足一定的強度和剛度要求之外，還要盡量減輕其的重量。考慮到成本方面的因素，還要求橋殼除具備結構簡單，便于保證主減速器拆裝、調整和保養(yǎng)等優(yōu)點。目前主要有三種形式的汽車橋殼可供選擇:可分式、整體式、組合式。本論文中主要研究的對象就是整體式的重卡汽車橋殼[1]-[2]。
　　在

3、工廠的正常生產中，會發(fā)生一種特殊的脆斷情況，在鑄件后期的精整過程中就會產生裂紋，從斷口上看，是沿晶發(fā)生的脆性斷裂，具有粗大而光滑的晶面，有時還可以見到枝狀晶的特征，故稱之為“石狀斷口”[3]。這種斷裂，斷裂之前沒有任何的征兆，因此，假如在汽車的行駛過程中發(fā)生斷裂，會產生嚴重的后果。對鑄鋼件中“石狀斷口”缺陷的研究由來已久，但對造成“石狀斷口”的原因及相應的解決措施并未得到一致的觀點。
　　本文以某企業(yè)正常生產過程中產生的“石狀斷口

4、”為出發(fā)點進行研究，按照斷口分析的一般方法，對斷口進行檢驗分析。通過總結分析各種實驗結果，提出可能是由于氮化鋁夾雜物在晶界富集導致此缺陷的產生。根據猜想設計了工藝驗證試驗，人為地提高鋼水中的鋁和氮的加入量。工藝驗證試驗結果符合預期，產生了“石狀斷口”缺陷。并針對工藝驗證試驗產生的“石狀斷口”進行檢驗和分析。最終得出的結論是由于稀土的加入導致了脫氧鋁大量殘留在鋼水中，其與鋼水中的氮反應生成氮化鋁并在晶界富集，致使“石狀斷口”缺陷的產生。根