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