手持式捆扎机张紧轮失效分析下通化配液罐水封闸阀阀杆机器视觉Xv

手持式捆扎机张紧轮失效分析(下)

2．3 金相组织

国产张紧轮使用的材料为高碳铬轴承钢，经淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，但有回火脆性倾向（见图1）。而进口张紧轮使用的材料为20CrNiMo渗碳钢，它具有良好的塑性、韧性和强度，经渗碳、二次淬火和回火后表面具有高的硬度、高的疲劳强度、心部具有高冲击韧性（见图2和表3）。其特点是接由于石油价格的上涨,致使以石油为原料的PE,PP的价格上涨,而PVC价格安稳,给PVC基础材料的的塑木复合材料1个发展的机会触疲劳强度与表面耐磨性能明显优于高碳铬轴承钢GCr1锅炉5。

2．4 磨损表面形貌

在JXA-840型扫描电子显微镜上，对两种张紧轮分别进行了微观分析，见图3。图3a老花镜为进口张紧轮磨损后的表面形貌，呈现出局部剥落坑，磨损机制主要是疲劳磨损。图3b为关键战略材料已成为制约国民经济发展和国防工业建设的瓶颈国产张紧轮磨损后的表面形貌，呈现出大面积、较深的剥落坑，伴有细小的疲劳裂纹，磨损机制也是以疲劳磨损为主淋膜机。很显然，国产张紧轮的磨损速率明显高于进口产品。

2．5 分析

国产和进口的张紧轮在相同工况下，使用寿命相差3倍之多，除机械结构设计外（本文不作介绍），更主要是因材料选择和热加工工艺不同而产生的。

具有10分宽的调速范围和横梁移动间隔 虽然，两种材料的张紧轮分别经热处理后都各自达到所要求的金相组织和硬度。但其综合性能却存在着差异。20CrNiMo钢的张紧轮经渗碳、淬火后得到理想的综合性能，满足了特定工况的使用要求。而GCr15钢的张紧轮抗冲击性能较弱，易产生疲劳微裂纹，所以使用寿命相对较短。

从两种张紧轮磨损后表面形貌微观分析可知，其主要磨损机制相同均为疲劳磨损。但磨损后表面形貌差异较大，主要原因是因为进口张紧轮采用的材真空箱料为20CrNiMo渗碳钢，经渗碳、淬火和回火热处理后，表面得到强化处理，改变了组织结构，有利于降低疲劳磨损的磨损率。

3 结 语

对两种材料加工的张紧轮，在同一生产现场使用的结果分析认为：（1）在材料选用时，应选择综合性能与其服役工况相符合的材料；（2）选用20CrNiMo钢加工的张紧轮，使用寿命比用GCr15钢提高3倍之多。

来源：《包装工程》作者：黄梅，兰宏，金昌 吉林大学