【摘 ?要】軌道車上的構(gòu)架在運(yùn)行三年后橫梁的母材被拉裂，裂紋明顯。采用宏觀分析、化學(xué)成分分析、金相檢驗、力學(xué)性能檢測等方法對裂紋進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：母材表面可見一條明顯裂紋，斷口表面可見少量沿晶斷裂形貌，裂紋位置靠近橫梁焊接部位，在熱影響區(qū)發(fā)生了應(yīng)力集中，是母材斷裂的主要原因。

【關(guān)鍵詞】母材、裂紋、斷口分析;化學(xué)分析;金相分析

引言

構(gòu)架在軌道車上起著非常重要的作用，承受并傳遞載荷及作用力，并使軸重平均分配，傳遞牽引力與制動力，緩沖外力沖擊，確保在規(guī)定距離內(nèi)停車，從而保證車輛的平穩(wěn)性和安全性，使車輛有良好的直線穩(wěn)定性和曲線通過能力。及時準(zhǔn)確的分析出斷裂原因，避免以后此類情況發(fā)生。

1.宏觀分析

對送檢樣品進(jìn)行觀察，板材中間明顯有一條主裂紋，并有多條次生裂紋。主裂紋貫穿整個壁厚，有些裂紋沒有貫穿壁厚，裂紋內(nèi)部可見大量氧化物。裂紋內(nèi)氧化物主要由于裂紋形成后，后期緩慢擴(kuò)展形成。垂直于裂紋方向?qū)悠愤M(jìn)行切割，可見F部位完好， E部位切開后沿裂紋處斷裂為兩截，斷口氧化發(fā)黑，有褐色鐵銹痕跡， 宏觀照片見圖1。

對E部位進(jìn)行掃描電鏡觀察（圖2），可見其斷口上存在少量的沿晶斷裂形貌，同時存在較多微裂紋及腐蝕形貌，樣品外表面存在大量的微裂紋，微裂紋沿厚度方向，從表面向樣品心部擴(kuò)展，斷口上觀察到明顯的疲勞斷裂形貌。

母材在發(fā)生疲勞斷裂前材料均會發(fā)生一定量的塑性變形，通過發(fā)生變形來釋放一定水平的應(yīng)力，長期反復(fù)疲勞積聚下達(dá)到一定程度后裂紋萌生。當(dāng)其擴(kuò)展超過靈界擴(kuò)展尺寸時，在應(yīng)力作用下產(chǎn)生顯著的宏觀塑性變形，最后緩慢擴(kuò)展直至斷裂。

對樣品F部位端面進(jìn)行宏觀分析，見圖3。可見左側(cè)為方管（橫梁）對接焊縫，距離焊縫不遠(yuǎn)處有一條貫穿而未滲透壁厚的細(xì)長裂紋。

2.金相分析

對樣品進(jìn)行母材金相組織分析，可見組織為鐵素體+珠光體。樣品由于經(jīng)過多次焊接熱循環(huán)，可見魏氏組織形貌，因其組織粗大而使材料的脆性增加，強(qiáng)度下降，出現(xiàn)組織轉(zhuǎn)變的不均勻性以及不平衡的結(jié)晶凝固引起的物理與化學(xué)的不均勻性，在熱影響區(qū)發(fā)生了應(yīng)力集中，是母材斷裂的主要原因，再經(jīng)過交變應(yīng)力的作用，直至斷裂。金相組織見圖4。

3.化學(xué)分析

從母材裂紋處切取一塊樣品，進(jìn)行化學(xué)分析檢測，結(jié)果見表1。結(jié)果表明：該母材化學(xué)成分符合GB/T700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》標(biāo)準(zhǔn)中對Q235B的化學(xué)成分規(guī)定。

4.力學(xué)性能分析

4.1硬度檢測

對樣品處理后進(jìn)行維式硬度檢測，結(jié)果表明：該母材平均硬度為128HV10，符合Q235B《碳素結(jié)構(gòu)鋼》標(biāo)準(zhǔn)中對Q235B力學(xué)性能的規(guī)定。

4.2拉伸試驗

對母材加工后進(jìn)行拉伸試驗，結(jié)果見表2。結(jié)果表明：該母材拉伸試驗檢測值均符合GB/T700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》標(biāo)準(zhǔn)中Q235B力學(xué)性能的規(guī)定。

4.3沖擊試驗

對母材加工后進(jìn)行沖擊試驗，結(jié)果見表3。結(jié)果表明：此母材沖擊試驗檢測值均符合GB/T700--2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》標(biāo)準(zhǔn)中Q235B力學(xué)性能的規(guī)定。

5.結(jié)果分析

該構(gòu)架母材化學(xué)成分和力學(xué)性能均符合GB/T700--2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》標(biāo)準(zhǔn)要求，母材表面可見一條明顯裂紋，斷口表面可見少量沿晶斷裂形貌，裂紋位置靠近橫梁焊接部位，出現(xiàn)組織轉(zhuǎn)變的不均勻性以及不平衡的結(jié)晶凝固引起的物理與化學(xué)的不均勻性，在熱影響區(qū)發(fā)生了應(yīng)力集中，是母材斷裂的主要原因。

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作者簡介：楊秀潔（1979.10-），女，漢，陜西寶雞人，工程師，從事理化檢測研究。