沧州三峰机械制造有限公司

某柴油机曲轴为球墨铸铁件，在使用过程中轴颈处出现断裂。

断口的宏观状，可观察到贝纹线，裂纹远处有多条台阶条纹，断裂属多源疲劳，转角处有应力集中现象。

扫描电镜下观察断裂源处有夹渣和疏松，经能谱分析，夹渣含有Si、Ca、O等元素。

在显微组织中风口大套，观察到球状石墨与开花状石墨共存，基体组织为上贝氏体+少量铁素体。表明该曲轴经过部分奥氏体化温度保温，然后等温猝火的热处理。

断裂原因：曲轴转角处存在夹渣与缩松缺陷。铸件显微组织内在出现开花状石墨，从而使断裂的断口。

（１）高炉休风后，卸下风口小套、中套和风口堵泥；（２）对风口大套１的烧损缺口３实施清根打磨；（３）在风口大套１的烧损缺口３上镶入钢铁预制块；

该断口观察表明：在疲劳裂纹扩展区内，可清晰地看见贝纹状的疲劳线；它是从裂纹核心开始扩展的，向四周呈弧线推进，并垂直与疲劳裂纹的扩展方向。

疲劳强度是判断疲劳断裂的重要参数，但不是唯一的参数。因为疲劳强度与零件的表面状态有关。以珠光体球磨铸铁为例，光滑试样的疲劳强度σ-1为270MPa，当改变为有缺口的试样，且切口半径R为1mm时，σ-1为210MPa，而切口半径R为0.065mm时，其σ-1比光滑试样下降50%。可见，风口大套裂纹越细小，对疲劳断裂的影响越大。