卡盘T型块断裂原因分析

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1、卡盘T型块断裂分析郭全英1,张国玉2,孙晶1(1.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;2.中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051)摘要:卡盘T型块在设备调试期间发生断裂。对断裂卡盘T型块的断口宏观形貌、化学成分、金相显微组织、断口微观形貌、力学性能及连接结构进行了研究分析。结果表明,卡盘T型块断裂的主要原因是材质强度低及卡爪设计图纸的更改使卡盘T型块受力增大。根据卡盘T型块连接件结构,提出相应的改进措施。关键词:卡盘T型块;显微组织;断口分析;改进措施中图分类号:TG51文献标识码:A文章编号:FractureAnalysisfortheTBl

2、ockofChuckGuoQuanying1,ZhangGuoyu2,SunJing1(1.CollegeofMaterialsScienceandEngineering,ShenyangUniversityofTechnology,shenyang110870;2.Tne13THResearchInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation,shijiazhuang050051)Abstract:TblockofchuckfortheMachinetoolfractureswhentheMachinetool

3、istested.Theanalysishasdoneformacroscopicfracturemorphology,chemicalcomposition,microstructure,microscopicfracturemorphology,mechanicalpropertiesandconnectionsstructuraloffractured.TheresultshowsthatthemainreasonsofTblockfractureareitslowstrengthmaterialandthestressofTblockincreasingbych

4、angingthedesignoftheclaw.TheappropriateimprovementsareputforwardaccordingtothestructuralfeaturesofconnectorwithTblockofchuck.Keywords:Tblockofchuck;microstructure;fracturemorphologyanalysis;improvementsT型块也叫T型螺母,它是将其他连接件简单安全地固定至型材槽坑上槽内,装配过程中,它能自动定位,自动锁紧,主要用于T型槽。在机床生产中,它是每台机床必备的机器零件。某机床生产

5、厂家生产的一台管子车床,在用户处调试期间机床上的零件卡盘T型块发生断裂,致使管子车床无法正常使用。卡盘T型块是长方体,在长方体两侧有两个内螺纹孔(图2)。笔者对卡盘T型块进行了理化检验和分析,找出导致其断裂的原因并提出相应的改进措施1.理化检验1.1卡盘T型块材质化学成分检验:经原子吸收光谱检验,卡盘T型块所用材料的化学成分(质量分数)见表1。表1卡盘T型块的化学成分(%)Table1chemicalcompositionforTblockofchuck(%)元素FeCCrMnSi含量97.7830.1870.800.740.49表1是断裂卡盘T型块的化学成分,由表1可

6、知铁(Fe)元素占97.783%、碳(C)元素占0.187%、其余元素Si是0.49%,Cr是0.80%,Mn是0.74%。由表1可以推断断裂卡盘T型是块的材质是低碳钢,而且微量元素Cr,Mn,Si都在合理范围内,并没有超标。1.2卡盘T型块金相组织分析图1是扫描电镜拍摄的断裂卡盘T型块的显微组织照片,从图1可以看到断裂卡盘T型块的显微组织是回火马氏体组织,这说明断裂的卡盘T型块零件经过了淬火、回火的热处理过程。图1卡盘T型块的显微组织Fig.1microstructureforTblockofchuck1.3断裂卡盘T型块的硬度测试用洛氏硬度计对断裂卡盘T型块进行硬度

7、测试,载荷为150公斤力,加载时间为15秒,测试结果如表2:表2卡盘T型块硬度测试值(HRC)Table2hardnessforTblockofchuck测试部位心部边缘硬度值3137由表2可知断裂卡盘T型块的硬度值边缘为HRC37、心部为HRC31。这个硬度值与前面成分分析的结果以及相符。进一步说明断裂卡盘T型块使用的是普通的低碳钢。1.4卡盘T型块断口分析1.4.1卡盘T型块宏观断口分析陈旧断口陈旧断口A区图2卡盘T型块的宏观断裂形貌Fig.2macroscopicfracturemorphologyforTblockofchuck图

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