使用45鋼代替了設(shè)計材質(zhì)40Cr鋼，而且未對45鋼軸進行有效的調(diào)質(zhì)和表面滲氮，是導(dǎo)致該軸斷裂失效的主要原因。該軸顯微組織中存在網(wǎng)狀鐵素體，加速了該軸的早期斷裂失效。

　　某公司的三條傳動軸在裝機使用不久后先后斷裂，斷裂位置均在鍵齒處，該軸直徑250~320 mm，設(shè)計材質(zhì)為40Cr鋼，生產(chǎn)工藝流程為：下料―粗加工―調(diào)質(zhì)處理―精加工―滲氮處理。我們對傳動軸的斷裂失效原因進行了分析。

　　1.1化學成分分析鐵及合金光電發(fā)射光譜分析方法通則，使用SPEC-TRO光譜儀對其進行化學成分分析。結(jié)果表明，該軸材質(zhì)為45鋼，其化學成分不符合GB/T3077― 1999標準對40Cr鋼的技術(shù)要求，見表1.表1傳動軸的化學成分（質(zhì)量分數(shù)，）成分軸容1.2斷口分析該軸斷口與軸線方向垂直，相對齊平，斷口呈顆粒狀，未見明顯宏觀塑性變形，斷口上可見明顯人字紋花樣，是典型的脆性斷裂m，人字紋花樣的走向表明裂紋源在鍵齒處，斷口（局部）宏觀形貌見。

　　2.3金相檢驗取樣經(jīng)打磨、光后觀察到其非金屬夾雜物為A1.0，B0，C0，D1.0，DS0 0，偶見有大塊狀非金屬夾雜物，見。浸蝕后觀察其顯微組織為索氏體+片狀珠光體+網(wǎng)狀、塊狀和針片狀鐵素體（見），晶粒度為6.5級，試樣表面沒有滲氮層（見），說明該軸未進行有效的調(diào)質(zhì)處理，也未進行表面氮化處理。斷口邊緣未見異常非金屬夾雜物和脫碳現(xiàn)象，見。該軸表面硬度為25~27HRC，基體硬度為10~13HRC.斷口（局部）宏觀形貌Fig.斷裂軸顯微組織形貌Fig.大塊狀非金屬夾雜物形貌斷裂軸表面顯微組織形貌斷口邊緣組織形貌失效分析重卡汽車齒輪開裂失效分析曹穎，韓克甲，劉露（淄博市新材料研究所，山東淄博255040）方法，對失效齒輪進行了分析。結(jié)果表明齒輪熱處理不當造成組織不合格，存在大量鐵素體，有效硬化層偏低，致使齒輪強度不高，無法承載設(shè)計載荷，最終使齒輪破裂。

　　2分析與討論該軸設(shè)計材質(zhì)為40Cr鋼，但實際上用的是45鋼，45鋼的淬透性明顯不如40Cr鋼，強度比40Cr鋼約低20%，塑性、韌性也較40Cr鋼差3.該軸表面未進行滲氮處理，而且未進行有效的調(diào)質(zhì)處理，使得材料的強韌性和抗疲勞性明顯不足；而且顯微組織中存在網(wǎng)狀和針片狀鐵素體，破壞了組織的連續(xù)性，致使基體強度明顯降低，塑性、韌性下降H.鍵齒加工處容易造成應(yīng)力集中，因此首先在此產(chǎn)生開裂，并在以上因素的綜合作用下，該軸發(fā)生了早期脆性斷裂事故。

　　3結(jié)論由于使用了淬透性和強韌性較低的45鋼代替了設(shè)計材質(zhì)40Cr鋼，而且未對45鋼軸進行有效的調(diào)質(zhì)處理和表面滲氮處理，使得該軸的強韌性和抗疲勞性明顯不足，這是導(dǎo)致該軸早期斷裂失效的主因；該軸顯微組織中存在網(wǎng)狀和針片狀鐵素體，破壞了組織的連續(xù)性，致使基體強度明顯降低，塑性、韌性下降，加速了該軸的斷裂失效。