Resumen

El cigüeñal del motor diesel de un vehículo pesado se rompió durante la marcha. Mediante la observación macroscópica y microscópica de la fractura, el análisis de la composición química y la estructura metalográfica, y la prueba de propiedades mecánicas, se estudió la causa de la fractura del cigüeñal. Los resultados mostraron que la dureza de la superficie del muñón no cumplía la norma, el desgaste era grave y se sufrían quemaduras locales. La fractura frágil por fatiga del muñón del cigüeñal y de la biela fue causada por una fuerza externa anormal. Se sugiere controlar el tratamiento térmico y el proceso de fabricación del cigüeñal, optimizar el diseño estructural, mejorar la precisión del montaje y mejorar el sistema de lubricación.

INTRODUCCIÓN

El cigüeñal de un motor está sometido a repetidas fuerzas inerciales y centrífugas en el proceso de trabajo, y está sometido a tensiones alternas cíclicas como flexión, torsión, vibración e impacto de la biela [1], que tienen elevados requisitos en cuanto a la composición química del material, la estructura metalográfica, las propiedades mecánicas, la rugosidad de la superficie del muñón, los bordes redondeados de transición y el tratamiento térmico [2]. Los modos de fallo comunes del cigüeñal incluyen el fallo por fractura, el fallo por desgaste, el fallo por corrosión y el fallo por deformación excesiva. Debido a que la fractura del cigüeñal es un accidente repentino, es difícil de predecir o encontrar en la gestión. El impacto causado por la fractura es el más grave [3,4].

De acuerdo con la fractura del cigüeñal de un motor diesel en un vehículo pesado, la fractura se observó macroscópica y microscópicamente, y su composición química, estructura metalográfica y propiedades mecánicas fueron probadas y analizadas en detalle.

ANÁLISIS DEL EXPERIMENTO

Observación de la morfología macroscópica

El material del cigüeñal es 42CrMo, el principal proceso de tratamiento térmico es: nitruración normal-temperatura-superficial. El eje está roto en la segunda biela, como se muestra en la figura 1.

Según la figura 1, el cigüeñal muestra una fractura frágil por fatiga de corta duración. El muñón de la biela No.1 está seriamente rayado debido al desgaste, las baldosas están quemadas localmente hasta que la superficie es negra, y hay pequeños agujeros cóncavos en las baldosas, que deben ser causados por los residuos en el sistema de lubricación durante el fallo y el desgaste.

• Materias:Composición química Fracturas Metalografía Propiedades mecánicas
• Subjects:Chemical composition Fractures Metallography Mechanical properties
• Palabras claves:Cigüeñal; Fractura frágil; Composición química; Metalografía; Propiedades mecánicas
• Keywords:Crankshaft; Brittle fracture; Chemical composition; Metallography; Mechanical properties