输煤刮板链轮（材质为42CrMo）于井下工况使用约半个月后，在键槽部位发生断裂，如图1所示。键槽部位整体从链轮脱落，如图2所示。其中一处断裂面沿键槽根部至两齿中间，平行于链轮直径断裂，断面平齐，可见放射纹，裂源位于键槽根部直角处，编为A断面，如图2a所示；另一处断裂面沿链轮内圈靠近键槽边缘至链轮齿，与链轮直径呈约45°角断裂，断裂面较粗糙、平齐，可见放射纹，裂源位于链轮齿部，该齿部可见撞击塑性变形痕迹，编为B断面，如图2b所示。
图1 输送链轮结构
链轮热处理工艺路线为：整体调质→机加工→齿部表面淬火、回火→磨齿。技术要求整体调质硬度为280～320HBW；轮齿面表面硬度为40～45HRC。
对链轮基体取样，采用CS-444碳硫测定仪及ICP光谱仪进行化学成分分析。结果符合国家标准对42CrMo钢的要求范围。具体分析结果如表1所示。
分别取样对工件轮齿表面进行洛氏硬度测试；对工件轮齿心部及键槽部位（A断面裂源附近）进行布氏硬度测试，测试结果如表2所示。结果表明，轮齿表面硬度符合工件技术要求；轮齿心部硬度符合工件技术要求，靠近裂源的键槽部位硬度不符合技术要求。
对键槽处取样进行冲击吸收能量测试，发现该处材料冲击吸收能量极低，具体测试结果如表3所示。
将A断口置于扫描电子显微镜中观察。裂源区无明显塑性变形，未发现明显非金属夹杂物及材料缺陷，微观形貌可见河流花样，为解理断裂，如图3所示。扩展区同样为解理断裂，如图4所示。最后断裂区为可见韧窝结构，为韧性断裂，如图5所示。
慢阻肺为临床常见的呼吸系统疾病,该病的典型特征为不完全、可逆性气流受限,患者肺功能减弱、活动能力降低等,不仅威胁患者生命安全,同时更严重影响着其生活质量。目前,对于慢阻肺的治疗,临床尚无根治手段,因此多以常规药物治疗以消炎、止喘,以缓解患者病情发展。
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对断裂件进行非金属夹杂物检查，未见明显超标非金属夹杂物，如图6所示。依据GB/T 10561—2005评定为A0.5、B0.5、C0.5、D1.5。
图2 链轮槽部断面
表1 42CrMo钢工件基体化学成分（质量分数） （%）
元素 C S Si Mn P Ni Cr Cu Mo实测值 0.44 0.0055 0.27 0.67 0.018 0.19 1.04 0.038 0.20标准值0.38～0.45≤0.025 0.17～0.37 0.50～0.80≤0.025≤0.30 0.90～1.20≤0.25 0.15～0.25
表2 工件各处硬度值
编号 洛氏硬度HRC 布氏硬度HBW轮齿表面 45 40 41 —键槽部位 — 250 220 240轮齿心部 — 283 282 286技术要求 表面硬度 40～45 调质硬度 280～320
表3 键槽部位冲击吸收能量测试值
编号 试样尺寸/mm 冲击吸收能量/J 平均值/J 1 10.0×7.5 5 4.5 2 10.0×7.5 4
图3 裂源形貌
图4 扩展区形貌
图5 最后断裂区韧窝形貌
图6 非金属夹杂物检查
图7 链轮表面金相组织
对断裂件不同位置进行金相组织观察及晶粒度评定，链轮齿外表面为调质组织，如图7所示；心部组织为珠光体+铁素体，晶粒度为5~6级，如图8所示；链轮键槽附近金相组织为珠光体+铁素体，晶粒度为2~3级，晶粒较大，如图9所示。
键槽根部倒角处截面形貌如图10所示，倒角接近90°（图样要求为R0.5mm）该处属于工作受力集中点，存在应力集中现象。
通过以上试验结果可以得出，键槽处晶粒度粗大、冲击吸收能量较低、硬度低于设计值，材料脆性较大且强度偏低，外加该处倒角偏小属于工作应力集中区域，工件在起停动作时，对该处也会有冲击作用，这样就形成了该处受力较大，而实际强度偏低、韧性差的实际情况，在工作应力作用下，势必会形成开裂。断口上的解理形貌属于一种典型穿晶脆性断裂特征。
气象信息化建设是一项持续性的工作,对于基层气象部门来说,信息化基础设施构建要按照上级气象部门的统一部署,符合中国气象局《气象信息化发展规划(2018—2022年)》构建统筹集约、协同高效、开放共享、安全可靠的气象信息化体系的总体目标,在此基础上广泛应用成熟、先进的信息化技术、同时参考本地区气象部门经过实践检验,广泛应用的技术规范,以便和本地区气象部门顺利对接,逐步探索符合当地气象业务特点的气象信息化建设思路和建设模式,以期为提高本地区气象灾害监测防御能力,预防和减轻气象灾害损失,保障人民生命财产安全,促进当地经济社会健康发展提供强有力的保障。
根据A、B断口形貌特征及开裂方位，结合工件受力状况分析，可以判定断裂始于A断面，之后开裂的工件在转动应力作用下，齿面与其他部件撞击，从而形成B断面，进而造成该段轮齿掉落。因此，工件断裂的主因为A断面的断裂原因。
图8 链轮心部金相组织
图9 链轮键槽附近金相组织
图10 键槽根部倒角处截面形貌
工件开裂的过程为：键槽部位热处理工艺不当，形成粗晶，导致材料韧性恶化，且键槽根部过渡圆弧较小，存在应力集中，较脆的工件在设备起停时受到冲击作用，于键槽根部发生脆性开裂，导致与开裂部位相近的轮齿位置发生改变，并发生碰撞，进而从轮齿撞击面开裂，形成工件局部断裂脱落。
因此，链轮断裂的直接原因是热处理工艺不当，材料较脆，诱发因素是键槽根部圆弧设计偏小。
—通用汽车集团近日宣布关闭位于北美地区的3家总装厂和2家发动机制造厂。行业评论员Bill Rinna对此给出了以上评论
（1）为了减少应力集中，应合理计算键槽根部的R值。
（2）严格控制热处理工艺参数，避免局部过热形成粗晶。
参考文献：
[1]崔约贤，王长利.金属断口分析[Z].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998.
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