柴油机出油阀紧座的开裂分析

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1、第35卷第4期Vol135No142010年4月HEATTREATMENTOFMETALSApril2010柴油机出油阀紧座的开裂分析1,22戚元霞,韦依寒(11广西大学机械工程学院,广西南宁530004;21广西玉柴机器股份有限公司,广西玉林537005)摘要:用电镜观察、金相检验等方法,分析开裂漏油的柴油机喷油泵出油阀紧座的断口形貌、显微组织和化学成分。结果表明,原材料存在宏观可见的夹杂物,是导致柴油机喷油泵出油阀紧座疲劳开裂漏油的主要原因。关键词:失效分析;金相检验;夹杂物;疲劳开裂中图分类号:TG111191文献标志码:B

2、文章编号:0254-6051(2010)04-0096-03Crackinganalysisofdieselenginecheck-valvecarrier1,22QIYuan-xia,WEIY-ihan(11SchoolofMechanicalEngineering,GuangxiUniversity,NanningGuangxi530004,China;21GuangxiYuchaiMachineryCo1,Ltd1,YulinGuangxi537005,China)Abstract:Fracturemorphology,mi

3、crostructureandchemicalcompositionofthecrackeddieselenginecheck-valvecarrierwereanalyzedbyelectronmicroscope,metallographicexaminationandsoon1Theresultsshowthatmacro-visibleinclusionsinrawmaterialsisthemainreasoncausedthecarriercrackingandoi-lleakage1Keywords:failurea

4、nalysis;metallographicexamination;inclusion;fatiguecrackYC某机型的发动机,在行驶11072km时出现发2故障原因分析动机动力不足,抖动严重的情况。检查发现,发动机喷211断口分析油泵第五缸出油阀紧座有裂纹,导致高压泄压。21111宏观形貌分析柴油机喷油泵的作用是使燃油通过喷油泵的工作从柴油机喷油泵拆下出油阀紧座,图1(a)为开裂变成高压燃油,并按照柴油机的各种功能要求,定量和出油阀紧座的宏观形貌,圈内小箭头所指为开裂部位,定时地将高压燃油送至喷油器,然后送入柴油机燃烧可以观

5、察到纵向裂纹。[1]室中。如果柴油机喷油泵出油阀紧座开裂漏油,则会引起高压柴油泄压,导致发动机动力不足和抖动严重等一系列故障。本文分析了柴油机喷油泵出油阀紧座开裂的失效原因。1试验材料和方法柴油机喷油泵出油阀紧座的材质为40Cr钢,经调质处理后,工作状态下的显微组织为回火索氏体。用OLYMPUS-GX71倒置式系统金相显微镜观察材料的热处理组织和夹杂物的分布与形态。金相试样先经过切割、打磨和抛光后,用4%的硝酸酒精侵蚀样品表面。用FTMOAB2A型ICP光谱仪分析材质的化图1出油阀紧座(a)和断口(b)的宏观形貌Fig11Appe

6、aranceofcheck-valvecarrier(a)and学成分。用HR150A型洛氏硬度计测试硬度。用fracturesection(b)PHILIP-XL30型扫描电镜观察断口形貌和分析夹杂物的化学成分。将出油阀紧座沿裂纹处打开。其断口及匹配断口的宏观形貌如图1(b)所示,裂纹源区位于油孔内壁收稿日期:2009-09-15上,见白箭头所指处。断口面上存在长条状夹杂物作者简介:戚元霞(1981)),女,山东菏泽人,在读工程硕士,助理工程(后经扫描电镜观察及能谱半定量分析确认),见图1师,主要从事金属材料的金相分析工作,发表

7、论文1篇。联系电话:[2]0775-3227532,E-mai:lqiyuanxia888@1631com(b)黑箭头所指处。断口面上有明显的疲劳弧线,第4期戚元霞,等:柴油机出油阀紧座的开裂分析97见图2(a)黑箭头所指处,表明了喷油泵出油阀紧座属疲劳开裂。21112扫描电镜分析用扫描电镜进行观察,图2为源区处低倍形貌(a)及夹杂物放大后的形貌(b),图2(a)中可见有明显的放射状棱线收敛于夹杂物处。此处的夹杂物几乎暴露至油孔内壁表面。夹杂物放大后的形貌如图2(b)所示,对夹杂物进行能谱半定量分析,结果见表1。图3源区附近的裂纹

8、扩展区形貌Fig13Appearanceatcrackpropagationzonenearcrackinitiationregion表2出油阀紧座的化学成分(质量分数,%)Table2Chemicalcompositionofcheck-valv