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兵器材料科学与工程2025年第01期:30CrNi2MoVA抓壳钩断裂失效分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:滕全全;于壮壮;张大江;梁景恒;陈俊宏;

单位:中国兵器工业第五二研究所烟台分所有限责任公司;

摘要:针对抓壳钩服役过程中的早期断裂,进行宏观断口分析、裂纹分析、显微组织分析、断口SEM形貌分析等,研究其断裂原因。结果表明:抓壳钩失效模式为高应力低周疲劳断裂,裂纹起源于抓壳钩形状突变的加工拐角处,未断裂抓壳钩拐角位置的加工刀痕处已萌生疲劳小裂纹,宏观断口裂纹扩展区有明显疲劳弧线特征,SEM显示为典型疲劳条带特征,裂纹源区组织正常,未见夹杂、孔洞等微观缺陷。截面形状突变的拐角处是疲劳裂纹产生的危险位置,有限元模拟计算齿根部Mises应力为1 207 MPa,齿根部应力集中与加工刀痕缺陷产生的应力集中共同叠加导致疲劳断裂失效,通过改变齿根部圆弧过渡后,模拟计算的Mises应力明显降低。

关键词:抓壳钩;;疲劳断裂;;断口形貌;;应力集中;;有限元分析