1前言
螺栓类零部件是汽车紧固件中最重要的零部件之一,通常会有断裂失效的现象。汽车螺栓类零部件断裂失效在中国汽车研究中心开展的鉴定业务中占有较大比例,危害较为严重,甚至引起较大经济损失和人员伤亡。对断裂螺栓进行失效分析,研究汽车零部件丧失其功能的原因、特征和规律,找出责任,为进行科学、公正地鉴定工作提供技术支撑。对于零部件断裂失效的分析通常是通过断口分析来实现的,因为断口总是发生在金属组织中最薄弱的地方,忠实地记录了金属断裂时的全过程,即裂纹的产生、扩展直至开裂;尤其记录着裂纹扩展的途径、扩展过程及内外因素对裂纹扩展的影响。因此,通过对断口形貌特征等信息的分析,可以分析材料组织和性能,确定断裂失效模式,找出断裂的原因及影响因素,得出鉴定结论。
2螺栓类断裂鉴定技术的探讨
疲劳断裂是在交变应力作用下,经过较长时间工作而发生的断裂现象。一般疲劳断裂的应力远比静载下材料的σb低,甚至比σ0.2低很多,断裂前无明显的塑性变形,是一种低应力脆断破坏现象。疲劳断裂是损伤累积过程的结果,是与时间相关的破坏方式。其疲劳抗力不仅取决于材料本身特性,而且与其形状、尺寸、表面质量、服役条件环境等密切相关 。根据上述螺栓类零部件的鉴定案例可知,汽车螺栓类零部件断裂失效一般是以疲劳断裂形式较为常见,在汽车金属零部件断裂失效中有70%~80%的`为低应力高周疲劳断裂 。针对螺栓类零部件断裂失效的鉴定,首先要调查与背景信息收集,然后对断裂失效零部件宏观观察,检视失效零部件的整体外观及破坏部位形貌,还可做材料方面的检测分析,如成分、金相组织、力学性能及微观断口分析,再对失效零部件工作状态分析,如受力种类、方向等,进而判定材料断裂失效模式,通过推理判断、科学分析可进一步得出鉴定意见,为找到事实真相作出贡献。
3结束语
螺栓类零部件断裂失效在汽车交通事故和质量事故中较为常见,而根据上述螺栓类零部件案例,汽车螺栓类零部件断裂失效一般是以疲劳断裂形式较为常见。针对螺栓类零部件断裂失效的鉴定,需要深入细微的观察并加以综合分析,判断零部件的失效性质 (模式),总结规律然后对失效件的设计、材质、工艺和实际使用条件等进行综合判断,得出分析鉴定的结果,可为生产、使用或维修中采取有针对性的改进与预防措施提供理论依据,防止同类断裂失效再次出现,提高汽车行驶的安全性。
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