深海泵曲轴

优化热处理消除断裂

通过优化热处理工艺提高材料韧性,将从曲柄销圆角处起始的高周疲劳失效转变为无限寿命设计。

Weican, Wang · Qiyun, Mo · Cong, Xue · Jiefu, Liu · Jize, Jiang · 刘银水 · 吴德发

Engineering Failure Analysis 2025

参数信息

应力幅值
184 MPa
断后伸长率
5.0 %
断面收缩率
8 %
安全系数
1.649
屈服强度
1038 MPa
抗拉强度
1221 MPa

技术优势

断裂根因明确

高周疲劳失效,裂纹起始于曲柄销过渡圆角处,该处应力幅高达184 MPa,远超其他区域。

热处理是短板

断后伸长率仅5.0%,断面收缩率仅8%,远低于设计要求的≥13%和≥45%,表明材料韧性不足,加速裂纹扩展。

优化后无限寿命

优化热处理工艺可将关键截面安全系数从0.59提升至1.649,使疲劳寿命进入理论无限寿命范围。

应用场景