周愛兵,李云霞
(柳州五菱汽車工業有限公司山東分公司,山東 青島266555)
某公司送檢了一件左前座椅調角器盤簧,該盤簧是在座椅下線檢查時發現調角器失效,進而發現盤簧斷裂的。據了解,該零件在前期裝配過程中也出現過類似質量問題,但數量較少,近期發生多起盤簧斷裂事件,故障率超過5%,故委托我實驗室進行故障原因分析。筆者通過對斷裂盤簧進行的一系列理化檢驗,分析了其斷裂的原因。
圖1為失效的盤簧,斷裂及測試位置如標注位置所指,圖2為斷口宏觀圖。從斷裂面看,斷面起伏較大,整體呈淺灰色,在斷面的右下角有一細小黑色圓點,顏色明顯較其它區域深,推測此處為裂紋源,此處先裂開,在空氣中氧化后顏色發生改變。裂紋沿著紅色箭頭所指的方向擴展,最后斷裂于裂紋源對面的方向。裂紋面整體比較平滑,在終斷區可見明顯的剪切唇。剪切唇斷口光滑,與主應力方向呈45°角,外表面有毛邊特征,剪切唇的對面為裂源[1]。通過剪切唇法,進一步鎖定了裂紋源的位置。

圖1 失效的調角器盤簧

圖2 盤簧斷口宏觀形貌
據了解,盤簧的生產工藝為:拉拔→壓扁→800℃油淬→500℃回火→調直→高頻局部加熱→內端折彎→繞簧→外端折彎→剪斷→290℃定型回火→表面處理。
在盤簧上截取試樣,利用斯派克MAXx06-F型臺式直讀光譜儀進行基體材料的化學成分分析,結果見表1。材料符合GB/T1222-2007對65Mn彈簧鋼的要求。

表1 調角器盤簧的化學成分(質量分數)
在盤簧上截取試樣,使用HBRV-187.5型電動布洛維硬度計對其進行硬度測試,測試結果為42.0~43.5 HRC,圖紙要求硬度為42~45HRC,符合圖紙要求?!?br>