在汽車的制動系統中,剎車鼓和剎車盤是其主要的部件,大型汽車的車輪制動器一般都為鼓式制動器,盤式制動器較多應用在轎車和輕型車上。在汽車的使用過程中,發生過剎車鼓鑄件工作而產生龜裂紋、剎車鼓斷裂等現象,嚴重地威脅著人們的安全。為了提高剎車鼓和剎車盤使用的可靠性,對鑄件材質提出了史高的要求,要求鑄件材質達到或超過HT250的標準,木體硬度(剎車蹄片工作而)在180HBS以上。對一些重型車的剎車鼓,采用蠕鐵材質。
檢驗力一法與結果
宏觀檢驗
通過觀察,發現剎車鼓工作龜裂狀。汽車制動剎車時剎車蹄片(或制動鉗)和剎車鼓工作而產生摩擦,在摩擦的同時產生熱量,這樣剎車鼓在剎車與不剎車之間交替循環卜產生了龜裂狀,形成熱疲勞。另外在剎車鼓工作而的橫切而上發現有較大的縮孔,在體視顯微鏡卜發現在靠近工作而卜有疏松,這是該剎車鼓鑄件的組織缺陷。在使用過程中這些缺陷將成為疲勞源。另外該剎車鼓外圓未進行加工,容易造成鑄件壁厚不均,導致汽車抖動。宏觀觀察表明,失效應屬于熱疲勞斷裂破損。
化學成分分析
對剎車鼓進行化學成分分析進行比較。
分析表明,剎車鼓材料成分屬灰口鑄鐵,其中Si和P元素含量偏高,而Mn元素稍偏低。一般來說,鑄鐵的質量分數不作為鑄件的驗收依據,但鑄鐵的質的決定量分數卻是影響鑄鐵金相組織與力學性能因素。該剎車鼓的化學成分與標準略有出入。
斷口微觀分析
打開一條最大的裂紋,制取電鏡試樣,用超聲波清洗后置于掃描電鏡卜觀察,發現斷裂起源于工作而卜的微孔,在裂紋擴展期觀察到韌性疲勞輝紋,瞬間斷裂區為準解理+韌窩(少量),顯微斷口分析證實剎車鼓屬疲勞斷裂。
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