变速器输出轴断裂失效分析

某车型综合耐久试验过程中变速器输出轴发生断裂。通过化学成分检测、显微组织观察、断口形貌及能谱分析等方法,对由20CrMnTi制成的变速器输出轴断裂原因进行分析。结果表明,原材料熔铸凝固过程中铬(Cr)、锰(Mn)元素扩散速率较慢在枝晶间汇集,晶间液相区溶质元素在晶界造成元素偏析,从而析出Cr、Mn化合物使晶界弱化,在后续热处理工艺产生内应力和相变应力的综合作用下,弱化的晶界上产生微裂纹。当承受交变载荷时,微裂纹沿原奥氏体晶界逐步向内扩展,最终导致零部件断裂。工程使用端可借鉴文章介绍的失效分析方向,控制使用端此类失效问题的发生。