卡车差速器十字轴断裂分析

断裂差速器十字轴材料为20CrMo，经渗碳、淬火、回火处理。安装于卡车上，使用过程中发生断裂事故。

断口宏观形貌如图1所示。其中1#、2#断口断裂发生于轴颈转角处，其断口具有放射状形貌。3#断口断裂发生于十字轴圆环部位，其中一处断口已被严重损伤，另一处断口同样具有放射状条纹。

断口微观形貌显示，裂源位于渗碳层区，为沿晶断裂；心部为具有河流状花样的解理断裂。上述三个断口经扫描电镜观察，微观形貌基本相同。

裂源处取样作金相检验，可见渗碳层区为回火马氏体，心部为低碳马氏体和铁素体，组织正常。

由断口宏观和微观分析结果表明，差速器十字轴断裂是由于外应力过载引起的断裂，可能与使用过程中的超载、路面不平等因素有关。

见图1～图3

图1        1.2×

说明：图中1#1、2#断口形貌相同，断裂发生于轴颈处，根据断口上的放射状条纹判断裂源位于转角处。断口除有放射状条纹外，还有闪光的小刻面。3#断口断于十字轴圆环处，断口损伤严重，这种损伤是断裂后碰伤，断口也有放射状条纹和小刻面特征。这些宏观特征均属解理断口的宏观形貌。

图2      SEl      500×

说明：l#断口裂源处微观形貌。典型的冰糖状沿晶断口。在渗层区，由于渗碳时在高温下渗碳介质对晶界损伤，故断裂时一般总是沿晶界发生。其断口属沿晶脆性断口。2#、3#断口的裂源区也为沿晶断裂。

图3      SEl      500×

说明：心部断口微观形貌，三个断口基本相同。十字轴由于心部组织未渗碳，淬火时也未淬透，心部为低碳马氏体和铁素体，发生解理断裂时其形貌为河流花样。