高空作业车大臂坠落事故分析(2)


4  鉴定物(活塞杆尾部)化学成分、热处理工艺及金相组织分析

4.1  化学成分分析

依据GB/T223标准对鉴定物制样做化学成分分析,各元素含量(%)见表1。

分析结果表明,鉴定物材质为45钢,符合图纸设计要求。

表1  鉴定物化学成分表

4.2  硬度检测

依据GB/231.1-2000标准,用三用光学硬度计对鉴定物按规定做3点硬度检测,其硬度分别为:191HB、190 HB、192 HB。

检测结果表明,鉴定物硬度检测值偏低,未达到45钢调质后的硬度,不能满足设计图纸规定的217~255 HB的要求,使材料强度降低。

4.3  金相分析

(1)鉴定物断面宏观分析

鉴定物断裂成两部分,断裂而位于活塞杆杆尾槽根尖角处,是杆尾而积最小的部位。断裂而一侧凸出,一侧凹进。用肉眼观察,大部分断口表而呈粗粒状、有光泽、灰色,具有过载脆性断口的特征,该区域为疲劳瞬断区。断口周边约4 mm宽的区域呈细粒状、灰黑色、无光泽、且呈台阶状,有人字形放射状花纹。这是因为在常温下由于过载幅度的突然变化或材料局部机械性质的变化导致断纹扩展速率变化,而使断口的痕迹或放射状条痕方向改变,在宏观断口上留下裂纹扩展的痕迹。可以说在其发生脆性断裂前已形成周边约4mm的裂纹。活塞杆杆尾槽根尖角处正是疲劳源区所在。断口无明显塑性变形,为典型的疲劳脆性断口。

(2)金相组织的微观分析

对鉴定物取样做金相试块,使用MEF-1型金相显微镜进行观测,结果为:

纵断面非金属夹杂物:A粗,2级;C粗,1.5级;

晶粒度等级:1.5级。

金相组织:珠光体+铁素体。铁素体成网状和针状分布,构成魏氏组织,魏氏组织等级为2.5级。铁素体晶粒粗大,为过热组织。

金相组织分析结果表明:鉴定物是45钢原材料金相组织,非调质组织,且晶粒粗大,呈过热的魏氏组织分布,造成材料机械性能恶化,即塑性差、冲击韧性降低。鉴定物非金属夹杂物级别偏高,影响金属机体的连续性,降低了材料的强度。


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