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1、 汽車發(fā)動機連桿失效分析 學(xué) 院 機電工程學(xué)院 作 者 XXX 學(xué) 號 XXXXXXXX 專業(yè)班級 XXXXXXXX 小組成員 XXXXXXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師 XXXXXX 2013年12月  目錄 引言 3 一．基本知識 4 1. 連

2、桿的結(jié)構(gòu) 4 2. 制造工藝 5 3. 鋼鍛連桿使用材料 5 4. 連桿受力分析及有限元法 6 二．斷口理化檢驗 8 1. 材料化學(xué)成分 8 2. 斷口外觀質(zhì)量和失效形貌 8 3. 微觀斷口夾雜物檢測分析 9 4. 斷口金相組織 9 5. 斷裂位置 10 三．失效原因（斷裂原因） 10 1. 失效原因總結(jié) 10 2. 連桿疲勞強度研究 11 3. 連桿疲勞壽命預(yù)測 14 四．總結(jié) 15 1. 影響疲勞強度的主要因素 15 2. 對連桿生產(chǎn)的建議 16 五．參考文獻 17 引言 連桿是車用發(fā)動機的重要部件，從對車用發(fā)動機的失效歷史數(shù)據(jù)

3、來看，連桿的失效概率非常高，而且其失效模式與失效原因具有多態(tài)性，其本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、制造工藝、熱處理工藝、工況的惡劣程度、使用頻率以及設(shè)備維護、維修等因素均可造成失效。 連桿的作用是將活塞的往復(fù)運動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并把活塞上的力傳給曲軸。連桿小端做往復(fù)運動，大端做旋轉(zhuǎn)運動，桿身做復(fù)雜的平面運動，它承受活塞傳來的氣體壓力，往復(fù)運動慣性力及本身搖擺所產(chǎn)生的慣性力的作用，這些力的大小和方向周期性變化，易引起連桿失效。據(jù)統(tǒng)計，連桿的主要破壞形式是疲勞破壞。 摘要：連桿的主要破壞形式是疲勞破壞。本文主要對鋼鍛連桿進行分析，并從連桿結(jié)構(gòu)、制造工藝、受力分析、所選材料以及斷口組織結(jié)構(gòu)等方面對失效

4、原因和疲勞破壞進行分析總結(jié)。 關(guān)鍵詞：汽車、發(fā)動機、鋼鍛連桿、失效分析、疲勞 連桿作為傳遞力的主要部件廣泛地應(yīng)用于各類動力機車上， 是各類柴油機或汽油機的重要部件。發(fā)動機連桿的作用是將活塞的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)發(fā)動機由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的輸出。發(fā)動機連桿連接活塞和曲軸，將活塞承受氣體作用力傳給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn)對外輸出動力，工作時承受很高的周期性沖擊壓力、彎曲力和慣性力，這就要求連桿應(yīng)具有高的強度、韌性和疲勞性能，連桿體的幾何結(jié)構(gòu)有良好的結(jié)構(gòu)剛度。同時也因連桿是發(fā)動機重要的運動部件，而高速運動產(chǎn)生的慣性力又要求結(jié)構(gòu)輕巧，所以要求連

5、桿在盡可能輕巧的結(jié)構(gòu)下保證足夠的剛度、強度和質(zhì)量精度。［1］ 一．基本知識 1. 連桿的結(jié)構(gòu) 連桿（connecting rod） 連桿機構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運動和力的桿件。 連桿由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等零件組成，連桿體與連桿蓋分為連桿小頭、桿身和連桿大頭。 連桿小頭用來安裝活塞銷，以連接活塞。桿身通常做成“工”或“H”形斷面，以求在滿足強度和剛度要求的前提下減少質(zhì)量。 連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。一般做成分開式，與桿身切開的一半稱為連桿蓋，二者靠連桿螺栓連接為一體。 連桿軸瓦：安裝在連桿大頭孔座中，與曲軸上的連桿軸頸裝

6、和在一起，是發(fā)動機中最重要的配合副之一。 2. 制造工藝 鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。它的鍛造工藝有兩種方案, 將連桿體和蓋分開鍛造, 連桿體和蓋整體鍛造。鋼鍛連桿的一般制造工藝如下： 原材料→斷料→鍛造坯料→精模鍛→調(diào)質(zhì)處理→噴丸→硬度及表面檢查→矯正→精壓→探傷→精加工→成品。［2］ 按照連桿體和蓋的剖分方法，目前連桿制造工藝主要分為2種：（1）傳統(tǒng)連桿制造工藝。體、 蓋為整體鍛造結(jié)構(gòu)，經(jīng)過粗加工后，采用鋸斷法將體、蓋分離，精加工結(jié)合面后再組裝進行其它精加工；（2）連桿裂解工藝。與傳統(tǒng)工藝的區(qū)別體現(xiàn)在斷裂面呈現(xiàn)犬牙交錯的自然斷裂表面，由此使其具有加工工序少、節(jié)省精加工設(shè)備、節(jié)材節(jié)能、

7、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢。此外，裂解工藝還可使連桿承載能力、抗剪能力、桿和蓋的定位精度及裝配質(zhì)量大幅度。 傳統(tǒng)連桿的大批量生產(chǎn)較多采用專用機床，工序較多。加工過程中基準需經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換，精度不易保證，適應(yīng)性較差?，F(xiàn)在連桿制造工藝，采用數(shù)控加工中心完成機加工，工序集中，基準統(tǒng)一， 而且可以隨產(chǎn)量的增長而靈活調(diào)整，是一種既經(jīng)濟、適應(yīng)性又強的先進生產(chǎn)方式。 3. 鋼鍛連桿使用材料 ① 碳素鋼和合金鋼 國內(nèi)一般中、小型汽油機及柴油機連桿采用的傳統(tǒng)材料是碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼，通常小功率的發(fā)動機采用碳素調(diào)質(zhì)鋼，大功率的發(fā)動機采用合金調(diào)質(zhì)鋼。碳素鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)為：0.40%～0.55% ；合金鋼主要

8、添加的合金元素是鉻、錳、鉬、硼等，可單獨添加或復(fù)合添加。［3］碳素鋼連桿的調(diào)質(zhì)硬度一般在229~269HBS，合金鋼連桿的調(diào)質(zhì)硬度可達到300HBS，但最高不超過330HBS，這主要是考慮后續(xù)的機械加工。調(diào)質(zhì)連桿具有足夠的強度和塑性，一般碳素鋼抗拉強度可達到800 MPa以上，沖擊韌度在60 J/cm以上；合金鋼調(diào)質(zhì)鋼抗拉強度可達到900 MPa以上，沖擊韌度在80J/cm以上，可滿足連桿的可靠性要求。調(diào)質(zhì)鋼連桿的制造工序是，棒料經(jīng)過剪切，熱鍛成形，調(diào)質(zhì)處理，強力噴丸、機械加工，裝配和檢測。 ② 非調(diào)質(zhì)鋼 非調(diào)質(zhì)鋼的強化機理是在中碳鋼的基礎(chǔ)上添加釩、鈦、鈮等微合金元素，通過控制軋制或控制鍛

9、造過程的冷卻速度，使其在基體組織中彌散析出碳、氮的化合物使其得到強化。非調(diào)質(zhì)鋼省略了鍛后的熱處理，從而節(jié)省了能源，減少了生產(chǎn)工序，降低了成本。另外，由于省略了調(diào)質(zhì)工序，避免了零件在熱處理工序中產(chǎn)生的淬火裂紋和變形等一系列的質(zhì)量問題，對提高產(chǎn)品質(zhì)量有一定的好處。非調(diào)質(zhì)鋼按其強韌可以分4類（如表1）其中基本型和高強度型適用于發(fā)動機連桿。 ③ 粉末燒結(jié) 粉末燒結(jié)鍛造工藝在20世紀60年代就已出現(xiàn)。當時，美國、日本及歐洲的一些國家均進行了大量的試驗研究工作。由于當時金屬粉末的種類極少，又受到成本的限制，發(fā)展不快。隨著金屬粉末、合金粉末的開發(fā)及相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，粉末燒結(jié)鍛造工藝也相應(yīng)的得到發(fā)展，并

10、且逐漸的應(yīng)用到汽車結(jié)構(gòu)件的制造之中。 4. 連桿受力分析及有限元法 對連桿高速運動中的受力狀況進行理論分析，需結(jié)合有限元軟件ANSYS對活塞連桿進行三維準靜態(tài)有限元分析研究，計算模型與實際結(jié)構(gòu)、工作狀況相符；采用接觸算法，以理論分析為依據(jù)，模擬分析為手段，找出導(dǎo)致連桿失效的主要因素。 活塞連桿組的運動狀況如圖1所示。其中，小頭端隨活塞組做往復(fù)直線運動，大頭端繞曲柄銷做旋轉(zhuǎn)運動，桿身部分為往復(fù)運動和擺動所合成的復(fù)合運動；連桿的受力情況較為復(fù)雜，在其桿身的每一個截面上都會有彎矩、剪力和法向力，但彎矩和剪力都不大，桿身的主要載荷是交變的拉壓負荷。［4］ 圖1活塞連桿組的運動 柴油機

11、活塞連桿組的運動極不均勻，伴隨著很大的加減速度，產(chǎn)生超重上千倍的慣性負荷，對連桿的強度和耐久性影響很大，并導(dǎo)致振動和噪聲。這些慣性負荷主要有：活塞組件往復(fù)運動所產(chǎn)生的往復(fù)慣性力，曲軸不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量回轉(zhuǎn)運動所產(chǎn)生的離心力，連桿運動所產(chǎn)生的慣性力。［5］ 受計算機技術(shù)限制，以往的連桿有限元分析計算一般是將連桿計算模型簡化成二維平面問題來處理。近年來隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機的計算能力越來越大，連桿計算越來越多采用三維有限元分析。三維有限元分析時因單元數(shù)量多，計算量龐大，資源占用嚴重，所以通常連桿分析模型一般不包括活塞銷和連桿軸頸，連桿受力是通過加在連桿大、小頭孔內(nèi)表面的載荷來簡化計算分析。模型

12、簡化會給建立模型、劃分網(wǎng)格、分析計算等過程帶來方便，所需的計算資源減少，但同時帶來的問題是簡化處理過多會影響計算結(jié)果精度。接觸問題是有限元分析中的一個難點。因為連桿與活塞銷、曲軸等零件相互作用組成一個受力系統(tǒng)，每個零件間的接觸表面有力的相互作用。采用接觸分析法能最大限度地模擬連桿與活塞銷、曲軸間的關(guān)系。［6］因此，本文采用接觸法來對發(fā)動機連桿進行分析，分析過程中同時考慮到活塞銷和連桿軸頸，在連桿與活塞銷、連桿與連桿軸頸間分別建立彈性接觸對，用接觸對來模擬連桿與活塞銷、連桿與連桿軸頸間的連接關(guān)系，使連桿分析模型盡量與連桿工作的實際狀況相吻合，實現(xiàn)準確分析的目的。 二．斷口理化檢驗 采用 QU

13、ANTA-400 型掃描電鏡對失效連桿斷口進行形貌觀察分析。從連桿斷口附近切取試樣進行拋光，經(jīng)4%HNO3酒精溶液腐蝕后，用 LEICA DMI5000M光學(xué)顯微鏡觀察其顯微組織。連桿的化學(xué)成分采用化學(xué)粉末法進行分析。 1. 材料化學(xué)成分 碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼是連桿用鋼的傳統(tǒng)鋼種，如：40Cr 連桿，其化學(xué)成分如下： C Si Mn Cr S P 0.40—0.42 0.22—0.23 0.62—0.66 0.80—1.10 0.01—0.03 0.007—0.008 2. 斷口外觀質(zhì)量和失效形貌 具體取樣位置見示意圖2。連桿桿身斷裂成兩部分， 同時可以看

14、出桿部有明顯的扭曲塑性變形（圖3、圖4）。 圖2 斷裂位置 圖3 裂紋源 圖4 宏觀斷口形貌 對斷口進行除油、除銹處理后，在裂紋源的過渡圓弧表面未發(fā)現(xiàn)明顯的擦傷或腐蝕溝槽。斷口均呈明顯疲勞斷口， 均有清晰可見的疲勞貝紋（外凸）?？煽闯鰯嗫诜殖蓛蓚€區(qū)， 裂紋擴展區(qū)和斷裂區(qū)。在擴展區(qū)的某些區(qū)域可觀察到類似疲勞的花樣。由弧線的彎曲方向，可知裂紋源的位置。［2］ 3. 微觀斷口夾雜物檢測分析 在斷裂部位進行掃描電鏡觀察， 如圖5 所示，在裂紋源區(qū)斷面的主要形貌由韌窩和夾雜物組成。 圖5 裂紋源區(qū)的夾雜物分布 對斷口處進行

15、試樣元素檢測，發(fā)現(xiàn)S、Mn、Si、Al等元素含量很高， 雜質(zhì)多為A 類或B 類夾雜物，還有少量爐渣。 4. 斷口金相組織 從圖6 可以看出，組織主要為細片狀的屈氏體和沿晶分布的網(wǎng)狀鐵素體，顯然，這種組織是在調(diào)質(zhì)淬火過程中由于冷卻不足所造成的，連桿中調(diào)質(zhì)組織的片狀屈氏體，和邊緣處的貧碳層為連桿過早的發(fā)生塑性變形提供了組織上的有利條件；邊界上的夾雜物阻止塑性變形，產(chǎn)生位錯塞積形成應(yīng)力集中區(qū)，為顯微裂紋的形成提供了有利條件。裂紋顯微形貌見圖7。 100 μm 50μm 圖6斷口下側(cè)金相組織圖

16、 圖7裂紋顯微形貌 5. 斷裂位置 對不同類型的連桿的破壞進行深入研究，綜合起來可以得出，連桿的破壞可能出現(xiàn)在以下幾個部位：桿身斷裂；連桿小頭斷裂；連桿大頭斷裂；連桿蓋斷裂；連桿螺栓斷裂；“直角臺階”處的疲勞斷裂。從以上的破壞部位可以看出，幾乎連桿所有部位都有可能出現(xiàn)斷裂。但是從連桿破壞的大量實例來看，無論是主副連桿，還是并列連桿，以其桿部的疲勞斷裂居多。疲勞破壞的主要形式有：磨損、腐蝕和斷裂。［7］ 三．失效原因（斷裂原因） 1. 失效原因總結(jié) 整個斷口分為斷裂源區(qū)、裂紋擴展區(qū)及最后瞬斷區(qū)。從連桿破壞的大量實例來看，無論是主副連桿，還是并列連桿，以其桿部的疲勞斷裂居多。

17、疲勞破壞的主要形式有：磨損、腐蝕和斷裂。裂紋源區(qū)在軸頸圓角面的小曲面上，斷口邊緣較為鋒利，擴展區(qū)較大，呈現(xiàn)貝殼狀擴展花樣，瞬斷區(qū)域較小并呈纖維狀斷口形貌（如圖2—圖4），整個斷口表現(xiàn)為低應(yīng)力作用下的彎曲疲勞斷裂。裂紋萌生后的亞穩(wěn)擴展較慢，擴展區(qū)也較大，從裂紋的形成到裂紋的失穩(wěn)擴展經(jīng)歷了一定的時間，這與汽車的實際運行里程也比較吻合。導(dǎo)致疲勞失效的原因總結(jié)如下： （1）當材料中有大量的夾雜物時，由于夾雜物本身與基體材料差異，在夾雜物周圍集中了較大應(yīng)力，循環(huán)加載初期，集中的應(yīng)力得以釋放而導(dǎo)致裂紋的萌生，并在夾雜物的尖角處集中，當達到一定程度時，晶粒內(nèi)部產(chǎn)生不均勻塑性變形。隨著損傷的不斷積累，開始形

18、成微裂紋，裂紋沿一定的滑移系不斷擴展，最終成為導(dǎo)致基體材料斷裂的主裂紋。 （2）材料組織為片狀的屈氏體和沿晶分布的網(wǎng)狀鐵素體以及邊緣處不同程度的貧碳，因貧碳層的強度下降，在外力的作用下首先發(fā)生塑性變形，位錯運動遇到障礙物受阻時，產(chǎn)生位錯塞積。位錯塞積形成高應(yīng)力區(qū)，當應(yīng)力超過臨界值時，則形成微裂紋。［2］ （3）熱處理時連桿表面形成粗大的針狀馬氏體組織，使連桿具有較大脆性，易發(fā)生脆性斷裂。 2. 連桿疲勞強度研究 連桿的主要破壞形式是疲勞破壞。 （1） 疲勞現(xiàn)象 強度、剛度和疲勞壽命是對工程結(jié)構(gòu)和機械使用的三個基本要求, 其中疲勞破壞是工程結(jié)構(gòu)和機械失效的主要原因之一, 引起疲勞失效

19、的主要原因是重復(fù)載荷。 疲勞壽命是指結(jié)構(gòu)或機械直至破壞所作用的循環(huán)載荷的次數(shù)或時間。 疲勞特征零件、構(gòu)件的疲勞破壞可分為3 個階段: ①微觀裂紋階段。在循環(huán)加載下, 由于物體的最高應(yīng)力通常產(chǎn)生于表面或近表面區(qū), 該區(qū)存在的駐留滑移帶晶界和夾雜, 發(fā)展成為嚴重的應(yīng)力集中點并首先形成微觀裂紋。此后, 裂紋沿著與主應(yīng)力約成45角的最大剪應(yīng)力方向擴展, 裂紋長度大致在0.005mm以內(nèi), 發(fā)展成為宏觀裂紋。 ②宏觀裂紋擴展階段。裂紋基本上沿著與主應(yīng)力垂直的方向擴展。 ③瞬時斷裂階段。當裂紋擴大到使物體殘存截面不足以抵抗外載荷時, 物體就會在某一次加載下突然斷裂，對應(yīng)于疲勞破壞的3 個階段,

20、在疲勞宏觀斷口上出現(xiàn)有疲勞源疲勞裂紋擴展和瞬時斷裂3個區(qū)。 （2） 疲勞力學(xué)性能指標 金屬的疲勞力學(xué)性能指標有：疲勞缺口敏感度、應(yīng)力比、疲勞裂紋擴展門檻值、應(yīng)力場強度因子范圍、最大載荷、最小載荷、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅、保持時間、疲勞壽命、疲勞極限、理論應(yīng)力集中系數(shù)、疲勞缺口系數(shù)、疲勞裂紋擴展速率、累積循環(huán)次數(shù) （3） 疲勞強度測試 ①試驗設(shè)備 連桿疲勞試驗在液壓伺服疲勞試驗機上進行。液壓伺服疲勞試驗機采用液壓方式加載，加載過程中對試樣無沖擊，也允許試樣裝夾時存在間隙，但是試驗頻率較低，一般不高于30Hz，因而試驗周期較長。 ②裝夾方式 在工況下，連桿小頭孔與活塞銷之間一般為間隙配合

21、且有潤滑油并帶有襯套。在疲勞試驗過程中，連桿的裝夾方式應(yīng)盡量模擬連桿實際工作中的受載環(huán)境，并加注潤滑油。在使用高頻疲勞試驗機進行試驗時，由于試驗設(shè)備要求連桿小頭孔與銷之間必須采用過盈配合，所以連桿小頭孔與活塞銷之間不能加注潤滑油，連桿孔在試驗過程中的受載情況與實際工況有較大差別，影響了試驗結(jié)果。 圖8液壓伺服疲勞試驗機上連桿裝夾方式 在使用液壓伺服疲勞試驗機進行試驗時，用連桿夾具固定連桿大頭和小頭（如圖8），大頭用尺寸與曲軸連桿軸頸相同的大頭銷替代，小頭孔與活塞銷可采用間隙配合方式連接。［8］ ③試驗方法 目前，連桿疲勞試驗規(guī)范一般執(zhí)行行業(yè)標準或企業(yè)標準。按加載方式不同來分，常見的

22、試驗加載方式有如下兩種。 1） 恒定負荷比法 恒定負荷比法是在試驗加載時，保持負荷比Rf不變，用名義負荷中的最大壓力和最大拉力乘以一個安全系數(shù)來確定試驗載荷。 2） 恒定最大壓力法 恒定最大壓力法是在試驗加載時，用發(fā)動機的最大超轉(zhuǎn)速乘以一個系數(shù)，然后由此確定出試驗過程中的最大壓力，而試驗載荷中的拉力用連桿名義負荷中的最大拉力乘以一個安全系數(shù)來確定。 ④疲勞試驗流程 1） 確定加載方式 根據(jù)連桿設(shè)計部門對連桿的要求，確定適當?shù)募虞d方式。 2）確定試驗樣品 試驗樣品必須是完整的連桿總成，包括連桿、連桿蓋、連桿螺栓、連桿軸瓦以及襯套。 根據(jù)試驗方法確定所需樣品數(shù)量。用成組法確定連

23、桿的S-N曲線時，為了保證疲勞試驗的可靠性，同時考慮試驗周期不能太長，需要在4—5個應(yīng)力水平下進行試驗，每個應(yīng)力水平試驗4—6個試樣，一般需要25—30個試樣。用升降法確定連桿的疲勞極限，一般需要10個試樣。 在進行疲勞試驗前，需要對試驗連桿進行常規(guī)檢驗，以確定試驗連桿負荷技術(shù)條件要求。試驗樣品必須明確其在設(shè)計過程或生產(chǎn)過程中所處的具體環(huán)節(jié)。 3）試驗數(shù)據(jù)及處理 通過進行疲勞試驗，可以得出試驗連桿在一系列載荷下的疲勞壽命，并可以確定出在各個載荷下的破壞情況。 利用P-S-N曲線法估算疲勞極限時，可分別求出存活率(P)為99.9%、95%和50%的P-S-N曲線。以某型連桿為例進行試驗數(shù)

24、據(jù)處理。 根據(jù)試驗所得的數(shù)據(jù)，以載荷對數(shù)值lgS為縱坐標、壽命對數(shù)值lgN為橫坐標，在不同的存活率下按直線擬合出對數(shù)P-S-N曲線（如圖9），通過P-S-N曲線，可以求得不同存活率下的疲勞極限載荷值Sr和安全系數(shù)Ks（如表2）。 圖9某連桿的P-S-N曲線 表2 某連桿的疲勞極限載荷值Sr和安全系數(shù)Ks P/% 99.9 95.0 90 50 Sr/kN 66 69 70 73 Ks 1.80 1.84 1.85 1.89 4）試驗結(jié)果評價 通過對連桿進行疲勞試驗，可以確定出連桿的薄弱部位，同時可以確定出試驗連桿的安全系數(shù)。

25、 3. 連桿疲勞壽命預(yù)測 根據(jù)疲勞裂紋擴展速率表達式，用積分法算出疲勞裂紋擴展壽命Np，也可以算出帶裂紋或缺陷機件的剩余疲勞壽命。 對于機件疲勞壽命的估算，一般先用無損探傷的方法確定機件初始裂紋尺寸a0、形狀位置和取向，從而確定ΔK的表達式ΔK=YΔσ，再根據(jù)材料的斷裂韌度K1c及工作名義應(yīng)力，確定臨界裂紋尺寸，然后根據(jù)實驗確定的疲勞裂紋擴展速率表達式，最后用積分方法計算從到所需的循環(huán)周次，即使疲勞剩余壽命。［9］ 四．總結(jié) 1. 影響疲勞強度的主要因素 疲勞斷裂一般是從機件表面應(yīng)力集中處或材料缺陷開始的，或者是從二者結(jié)合處發(fā)生的。因此，材料和機件的疲勞強度不僅與材料成分

26、、組織結(jié)構(gòu)及夾雜物有關(guān)，而且還受載荷條件、工作環(huán)境及表面處理條件的影響。影響疲勞強度的各種因素歸納于表3中。 表3 影響材料及機件疲勞強度的因素 工作條件 載荷條件（應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力比、過載情況與次載情況、 平均應(yīng)力） 載荷頻率 環(huán)境溫度 環(huán)境介質(zhì) 表面狀態(tài)及尺寸因素 尺寸效應(yīng) 表面粗糙度 缺口效應(yīng) 表面處理及殘余內(nèi)應(yīng)力 表面噴丸及滾扎 表面熱處理 表面化學(xué)熱處理 表面涂層 材料因素 化學(xué)成分 組織結(jié)構(gòu) 纖維方向 內(nèi)部缺陷 2. 對連桿生產(chǎn)的建議 ①加工前對材料進行嚴

27、格的金相檢驗，采用超聲探傷，避免刀痕、擦傷、裂痕等表面缺陷，提高材質(zhì)表面質(zhì)量； ②選用夾雜物較少的鋼材，以減少夾雜物對零件力學(xué)性能的影響； ③制定正確的熱加工工藝，防止和減少連桿在鍛造和熱處理過程中的氧化脫碳； ④選用恰當?shù)臒崽幚砉に?，避免形成粗大的晶?！? 五．參考文獻 ［1］ 馬曉春等. 連桿鍛件的生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］．浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001，29（2）：156-160. ［2］ 張進，趙曉博，陶世杰，姜江，張金芳，徐景峰．發(fā)動機連桿失效分析（山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟南；濰柴動力股份公司，山東濰

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