汽车离合器壳体的开裂失效分析_第1页
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文档简介

1、14416寝室 东风EQ140型汽车在使用中，离合器壳易于产生破裂，严重者每行驶300500km就出现裂纹，有的连续更换多个离合器壳体，问题还未解决。不但增加了修理费用和停车时间，也影响了车辆的经济效益。同时可能会给使用者带来巨大的安全隐患。 离合器壳体由铝合金铸造而成。一个壳体破断为两部分，一个壳体一侧的裂纹长220mm，另一侧有一条15mm长的裂纹。裂纹的起始位置均在壳体侧面下方的交界处。壳体侧面的内表面呈135和90夹角，无明显的过渡园角。裂纹扩展方向与该处所受拉应力的方向垂直。 断裂面有放射状撕裂棱。断面上有许多闪光的小点，同时发现有园形、椭园形的空洞。最大的一个椭园形孔洞尺寸为0.6

2、mm1.2mm。这些空洞的内表面呈熔融金属凝固态，为铸造缺陷气孔。观察裂纹形态及扩展方向。裂纹端部位于壳体两侧面内表面相交处, 裂纹上及其附近有大大小小的气孔, 裂纹垂直于壳体边缘扩展 经扫描电镜， 沿晶界或相界扩展的微细裂纹。平整的晶体平面。观察到晶界和晶内的裂纹。该壳体材料的断裂机制为一种包含沿晶(或相界)断裂和穿晶断裂两种形式的混合断裂。在裂纹快速扩展区断裂形貌呈山脊状撕裂棱。 对壳体材料和组织中的条状物进行成分分析。合金的成分接近于铸造铝合金ZL102(ZL102成分: 9087%Al, 1013%Si)。含有Fe, 生成有害相细针状的Al-Si-Fe化合物，降低了该合金的韧性。条状物的Si含量很高，确定其为Si晶体。1）所用材料强度低，气孔多，合金含铁量高，出现较多的针状Al-Si-Fe化合物使韧性大大降低。2）壳体两侧面的内表面无明显的过渡园角，导致应力集中。3） 安装结构不甚合理，导致壳体承受弯矩过大，振动厉害易于开裂。4）壳体受弯矩作用，同时受到强烈振动，迭加了扭矩，在壳体应力集中处产生微裂纹， 裂纹扩展，导致开裂、破断。1）材料方面: 更换材料，采用强度较高的ZL107、ZL109 降低含铁量，进行良好的变质处理。 2）壳体结构方面: 将壳体侧面内表面

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