鋼錠模 耳軸斷裂的主要原因包括設(shè)計(jì)時(shí)未考慮高溫下材料強(qiáng)度降低、制造中材料錯(cuò)用導(dǎo)致韌性不足,以及使用過程中的熱應(yīng)力和機(jī)械沖擊。
設(shè)計(jì)缺陷:耳軸在設(shè)計(jì)階段采用了20鋼的室溫性能參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核,但實(shí)際工作環(huán)境溫度高,而材料在高溫下的屈服強(qiáng)度顯著下降。設(shè)計(jì)時(shí)未考慮這一因素,導(dǎo)致安全冗余不足 。
材料錯(cuò)用與組織缺陷:實(shí)際制造中使用的材料并非規(guī)定的20鋼,而是接近45Mn的高碳高錳材料,C和Mn元素含量偏高,組織為珠光體+微量條帶狀鐵素體,造成材料強(qiáng)度過高但韌性不足,易發(fā)生脆性斷裂 。
使用過程中的熱應(yīng)力與疲勞損傷:鋼錠模在反復(fù)經(jīng)歷1500~1600℃鋼水澆注與冷卻過程中,模壁內(nèi)外溫差產(chǎn)生交變熱應(yīng)力,導(dǎo)致殘余變形和裂紋擴(kuò)展,進(jìn)一步削弱耳軸結(jié)構(gòu)完整性 。
機(jī)械沖擊損傷:在脫模作業(yè)中,鋼錠模常通過吊起后跌落的方式震落鋼錠,耳軸承受劇烈沖擊,易造成“猝摔掉肉”或直接斷裂,尤其在已有微裂紋或材質(zhì)缺陷的情況下更易發(fā)生 。

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