4JB1排气门失效分析报告

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1、4JB1排气门失效分析报告一、宏观观察根据送交残，宏观观察如下：1.残件碎裂成5块，小头部未送交、杆部、大头部碎裂为3块；选取杆部及有典型特征的大头碎块，如图1、2。2.杆部两端1＃、2＃断口如图3、4所示。3.送交的活塞顶端有气门顶撞的痕迹，如图5所示。图1残件杆部图2大头碎块之一图31＃断口形貌图42＃断口形貌图5活塞残件形貌二、宏观分析根据以上的宏观观察，分析如下：1.活塞上存在的气门顶撞痕迹，说明活塞与气门发生了干涉，在发动机运行过程中，两者之间出现干涉，会对气门造成极大破坏。2.2＃断口特征明显，为脆性的解理断裂，这种断口成因必须有较大剪切外力。3.1＃的断口形貌已

2、经丢失，从所显现的残貌分析1＃断口产生后，气门在导管内仍重复了往复，不过此时已经无规律可言。1.在具有典型特征的大头碎块上，裂纹源呈线状分布，并且在裂纹源周边存在标识坑，分析认为气门在遭受较大外力之时，标识坑处材料受到破坏，最先形成裂纹源，最终使大头部碎裂。综合以上分析，推断断裂过程：气门与活塞干涉－气门自1＃断口断裂－气门掉落过程中又重复与活塞顶撞－残件自2＃断口断裂－大头落入缸内遭受严重撞击－大头碎裂。一、微观检查1.对残件进行材料化学成分测定，残件由两段材料组成，按标准QC/T469-2002，大头部材料为21-4N，杆部材料为4Cr9Si2。使用直读光谱仪SPEC-9

3、对两段材料做化学成分测定，结果如下表：21-4N:元素CSiMnPSCr要求值0.48-0.58≤0.358.00-10.00≤0.04≤0.03020.00~22.00实测值0.490.0359.310.00560.00221.54元素NNiC+NFe要求值0.3-0.503.25-4.50≥0.90余实测值0.453.640.94余4Cr9Si2:元素CSiMnPSCrFe要求值0.35~0.502.00~3.00≤0.80≤0.04≤0.0308.00~10.00余实测值0.432.210.310.0030.0029.76余以上的检测说明，残件的材料是符合标准的，不存在

4、问题。2.取残件的头部与杆部，分别做硬度检测及金相检查。对残件使用仪器HR-150A进行洛氏硬度检测气门部位头部硬度杆部硬度杆端硬度杆端硬化长度要求值30HRCmin30－37HRC50HRC12－17mm实测值34,3535.5,3655,55.514残件的硬度符合标准要求.使用金相显微镜观察头部与杆部金相，如图6、7所示。图6气门头部金相照片图7气门杆部金相照片一、微观分析根据以上的微观检查分析结果，说明气门的材料、热处理制度均不存在问题。二、结论根据宏观与微分析，得出如下结论：1.造成气门断裂的根本原因为气门与活塞发生干涉。同时使气门存在碎裂严重的原因还有气门在安装时，

5、在盘端面所做的标识坑，破坏了气门气门盘端部的材料连续性。2.气门的内在质量不存在问题。