液压升降台齿条设计断裂的原因

对断裂齿条断口进行微观观察和能谱分析，对比分析齿条金相组织，并对其化学成分和力学性能进行分析，查找其设计断裂失效的原因。液压升降台断口微观形貌为河流花样，即典型的解理断裂特征。

液压升降平台齿条断裂的原因

断口微观形貌为河流花样，即典型的解理断裂特征，而齿条是在搬运过程中摔断的。因此，齿条的断裂性质为冲{载荷所致的脆性断裂。根据试验结果，得出齿条断裂与以下因素有关：

1、组织状态

断裂齿条的显微组织由珠光体和铁素体组成，属典型的正火组织，但铁素体呈 状分布。由于铁素体的硬度、强度均较低，这种组织属不良组织缺陷。 状铁素体的存在会显著弱化晶界强度。

从热处理设计工艺角度看，形成 状铁索体的主要原因是升降机齿条加热和冷却方式不平均，正火加热温度过高，出现了粗大的奥氏体晶粒，后序冷却过程中又采用了较快的冷却方式，从而导致先共析铁素体沿奥氏体晶界呈 状析出。断裂齿条与完好齿条相比，铁素体也明显呈 状分布，但前者的晶粒更粗大。

由此可见，正火加热和冷却方式设计不当，造成液压升降机齿条的晶粒粗大并且铁素体呈 状分布，是齿条断裂的因素之一。

2、化学成分

由化学成分分析结果可知，断裂齿条材质化学成分巾Si、Mn元素含量超出标准要求。在钢材中，Si、Mn元素有助于提高钢材的强度，若含量过高，在提高材料强度的同时，也会牺牲材料的塑性。

这是导致断裂齿条的抗拉强度远高于标准要求，而断后伸长率低于标准要求的主要原因。材料强度偏高而塑性降低，使材料的脆性增加，在冲击载荷作用下更易发生脆性断裂。另一方面，断裂齿条中s、P元素的含量均处于标准规定值的上限。S、P元素为钢中的杂质元素，都将增加钢的脆性，降低韧性。

3、夹杂物

金相组织检查表明，断裂齿条材质中存在较多的非金属夹杂物。从夹杂物形貌以及断口可以看出，这些夹杂物主要以硫化物和氧化物为主。硫化物夹杂塑性较好，而氧化物夹杂则硬而脆，在齿条受力状态下，夹杂物尖端将产生应力集中，且由于变形不一致，导致基体与夹杂物界面首先开裂。夹杂物较多也是导致齿条断后伸长率较低的重要原因之一。可见，夹杂物较多是造成齿条断裂的又一因素。