Analysis on Fracture Reasons of the Axis Pin of Operation Mechanism for the 550 kV Breaker
摘 要
在断路器1 000~2 000次机械操作试验中,30CrNi3合金钢渗氮轴销发生断裂。通过化学成分分析、断口分析、低倍检验、金相检验、力学性能测试的方法,对轴销的断裂原因进行了分析。结果表明:该轴销的断裂性质为双向弯曲疲劳断裂;轴销材料渗氮层存在脉状氮化物,内部存在疏松、大尺寸夹杂物和气泡缺陷,降低了材料的力学性能;在周期性旋转弯曲力作用下,轴销表面缺陷处出现裂纹并不断扩展,最终导致轴销疲劳断裂。
Abstract
The 30CrNi3 alloy steel nitride axis pin fractured during mechanical operational testing of the breaker for 1 000-2 000 times. The fracture reasons of the axis pin were analyzed by chemical composition analysis, fracture analysis, macro examination, metallographic examination and mechanical property testing. The results show that:the fracture property of the axis pin was the biaxial bending fatigue fracture; veined nitrides existed in the nitride layer of the axis pin material, and interior defects such as porosity, large-scale inclusions and bubbles also existed, which reduced the mechanical property of the material; under the action of periodic rotating bending force, cracks appeared on the position of surface defects and constantly extended, and finally resulted in the fatigue fracture of the axis pin.
中图分类号 TG157 DOI 10.11973/lhjy-wl201705010
所属栏目 质量控制与失效分析
基金项目 国家电网平高集团研究开发资助项目(PGKJ2016019)
收稿日期 2016/8/31
修改稿日期
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备注孙明道(1985-),男,工学硕士,主要从事气体绝缘金属封闭开关设备相关材料的分析与工艺质量控制,sunmd@ptchv.com
引用该论文: SUN Mingdao,LIU Xi,GUO Guofang,LIU Xiaofeng. Analysis on Fracture Reasons of the Axis Pin of Operation Mechanism for the 550 kV Breaker[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2017, 53(5): 349~352
孙明道,刘喜,郭国芳,刘晓锋. 550kV断路器操作机构轴销的断裂原因分析[J]. 理化检验-物理分册, 2017, 53(5): 349~352
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