后拖臂作为汽车悬架系统的重要组成部分，直接关系到汽车操纵稳定性，对汽车行驶及乘员安全具有重要作用[1,2]。而安装螺母盒作为后拖臂与悬架的连接构件，其性能优劣与操纵安全具有重要联系。目前关于悬架、后拖臂等汽车构件总成断裂失效[3,4]以及螺母盒制造的结构改进[5]已有较多研究，但螺母盒开裂失效的裂纹成因分析鲜见报道。本文对某型汽车后拖臂安装螺母盒裂纹成因进行分析讨论，以期为汽车结构零件的失效分析技术提供实践应用参考。

1　试验材料及方法

试验材料为开裂的某型汽车后拖臂安装螺母盒，如图1所示。图1中右上角小图为螺母盒全貌，材料为宝山钢铁股份有限公司生产的B170P1冷轧板，制造工艺为拉延→整形→切边冲孔→冲孔。

由图1可见，裂纹位于螺母盒端头部位，裂纹中间部位开口较宽，经人工敲击后最终全部裂开。经4%的硝酸酒精溶液浸蚀后使用AXIO型光学金相显微镜进行金相组织观察。在同批次冷轧板取纵向及横向拉片采用AGS-X型电子万能试验机进行拉伸试验，试验速率：弹性及屈服阶段5 mm/min、强化阶段至断裂20 mm/min。利用Quanta 250型扫描电子显微镜观察断口形貌。

  

图1　端头开裂的螺母盒

2　试验结果及分析讨论

2.1　材料化学成分及力学性能

螺母盒原材料化学成分和力学性能检测结果分别如表1和表2所示，表中的规定范围来源于宝钢公司Q/BQB 413-2009标准。由表1可知，材料成分满足标准要求。表2表明，原材料纵向抗拉强度Rm低于标准规定值；横向抗拉强度Rm接近标准规定值下限；规定塑性延伸强度Rp0.2及断后伸长率A50mm满足标准要求。

 

表1　材料化学成分(wt.%)

  

元素CSMnPAlTi测量值0．0050．00350．390．0．320．0300．034规定范围≤0．006≤0．025≤1．00≤0．08≥0．015≤0．20

 

表2　材料拉伸力学性能

  

试样RmN/mm2Rp0．2N/mm2A50mm/%纵向33420545．5横向34119541．0规定范围≥340170～26040

2.2　断口宏观观察

裂纹处断口照片如图2所示。由图2可见，断口平整且呈结晶状，断裂起源于上表面，在断裂源处未见旧痕及明显宏观材料缺陷。

  

图2　断口低倍形貌

2.3　断口金相检测

分别截取与断口垂直和平行的面作为金相观察面，按GB/T 10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定-标准评级图显微检验法》评定断口附近基体的非金属夹杂物级别，结果为：A0.5，B0.5，C0.5，D0.5，浸蚀后断裂源处表面无脱碳。

[1]　王霄锋. 汽车悬架和转向系统设计[M]. 北京：清华大学出版社, 2015.

 

(a) 中部裂纹连续　　　　　(b) 尾部裂纹断续扩展

图3　螺母盒裂纹组织形貌

2.4　断口显微分析

(3)最后人工撕裂区的断口形貌可见少量韧带，为准解理断裂模式(图4d)。

据了解，鲁西集团自2010年至今共举办了九届员工职业技能大赛，随着企业不断地壮大，涉及的产业越来越多，大赛项目和参加人员、层次连年递增。竞赛项目由第一届的5个增加到17个，竞赛范围由单纯的生产岗位技能竞赛增加为涵盖办公自动、安全消防、安全驾驶、会计电算化等覆盖生产操作、后勤岗位的综合型大赛。随着集团员工实训基地的建设投用，赛项的承办由原来与技术院校共办，变为全部利用集团内资源开展竞赛活动。竞赛组织水平通过不断地总结提升，并借鉴省赛、国赛标准，逐步达到省级赛事水准。

为了有效提高学生语言文字的应用能力，可以在阅读或者课堂教学中开设各种实践活动，这个活动设计可以由学生和教师共同参与，以此来加强学生在语言方面的训练。在整个活动中可以让学生的语言文字能力得到提升，使自身的学科素养不断提高，同时还加强了教师与学生之间的交流和沟通。

方案二：在预制舱外电缆沟入口距离端部约1米处设置方形的迂回井，并在迂回井中间设置盘缆支架，用于收纳预制光缆余长。站内电缆沟贯穿预制舱底部，且舱两端的底部各设1个500×500 mm的进线孔，便于舱内外光缆接线。施工图设计时通过光、电缆敷设分层布置图明确线缆敷设顺序及位置，减少光缆冗余长度，实现整体光、电缆布置。采用预制舱外电缆沟设置方形的迂回井方案时，可有效控制光缆的余长，且便于日后预制光缆调整、检修、维护。本方案适用于各种配线方式时的预制光缆余长收纳，并可与方案一结合使用。具体方案如图4～图5所示。

自然资源都是以一定的“质”和“量”在一定的时间具体于一定空间的，展示着自然资源随时间变化、因地域不同的时空特征[5]。耕地变化现象也是具有一定的时空变化特征的。时间性反映耕地变化过程随时间变化的属性，主要表现在3个方面：一是耕地变化的时间尺度变化；二是资源质量的变化；三是耕地变化速率的变化。空间性则反映耕地资源非农化现象的空间分布，在文中具体用耕地变化的相对变化率的区域差异来体现。目前，我国耕地资源的数据主要有两个来源：一是统计部门所提供的数据资料；二是国土资源部门提供的土地利用详查数据。本文以1999-2009年间浙江省统计局所提供的浙江省统计年鉴为准，社会经济数据亦来自统计年鉴。

对裂纹处断口进行SEM观察，断口特征区域形貌如图4所示。图4表明：

  

(a) 断裂源低倍照片　　　　(b) 断裂源区形貌

  

(c) 扩展区形貌　　　　　　(d) 人工撕裂区形貌

 

图4　断口特征区域形貌

3　结论

1)该型螺母盒材料化学成分满足标准要求；非金属夹杂物级别无异常，晶粒度级别为8.5级，金相组织为铁素体加少量三次渗碳体；同批次原材料纵向拉伸试验抗拉强度低于标准规定值、横向抗拉强度接近标准规定值下限。

3)力学性能及微观观察结果并结合工艺过程分析认为，螺母盒裂纹的成因源于原材料强度偏低并在冲孔过程中受力而产生脆性断裂。

2)端头部位裂纹起源于零件材料表面；断口平整，为光亮的结晶状；断口未见旧痕、预裂纹及宏观材料缺陷；断裂源区及扩展区存在解理台阶、河流状花样及撕裂滑移线，断裂模式为穿晶解理脆性断裂。

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参考文献:

(1)断裂存在裂纹源、扩展区与最后断裂区(人工敲击断裂)；断裂源位置可见扩展台阶，未见预裂纹及明显的材料缺陷(图4a)。

螺母盒裂纹组织形貌如图3所示。图3表明，裂纹附近未见明显材料缺陷，中部裂纹连续(图3 a)而尾部裂纹为断续扩展态(图3 b)，基体金相组织为铁素体加少量三次渗碳体。经测定，裂纹附近晶粒度级别为8.5级。

[2]　陈建华, 刘　攀, 蓝秀琼,等. 某型汽车驱动盘45钢焊接齿圈断裂失效分析[J]. 焊接技术, 2016(5):151-152.

(2)断裂源区与扩展区可见解理台阶、河流状花样及撕裂滑移线(图4b,c)，断裂前仅有少量塑性变形，沿解理面分离，结合断口光亮的结晶状宏观形貌(图1)分析认为断裂模式为穿晶解理脆性断裂。这是由于解理断裂过程包括初期塑性变形形成裂纹、裂纹在同一晶粒内初期长大、裂纹越过晶界而向相邻晶粒扩展[6]，裂纹跨越若干相互平行且位于不同高度的解理面，从而在同一刻面内部出现解理台阶和河流花样。

[3]　代立宏, 罗明军, 李　彬,等. 某车型拖曳臂支架强度开裂分析与改进[J]. 机械设计与制造, 2017(9):109-112.

[4]　伏可夫. 汽车半轴断裂失效机理的分析与探讨[J]. 兰州石化职业技术学院学报, 2008, 8(4):49-51.

[5]　丁海涛, 任小刚. 焊接螺母盒模具结构的改进研究[J]. 汽车实用技术, 2016(7):191-193.

[6]　束德林. 工程材料力学性能[M]. 北京： 机械工业出版社, 2015.

中野重治作为无产阶级作家，一直未改变自己的心，《菊花》以自己的入狱体验，表明自己的菊花一样的性格，发誓不管环境多么恶劣仍然坚守，始终都不放弃无产阶级的路的心。