唐山啟新水泥有限公司∮2.6 mx13 m球磨機於1979年安裝，生產能力28—29t/h，電機功率1000 kW．多年來，沒備運轉率達85%以上。1998年9月將球磨機入料端中空軸進行更換，2000年11月設備巡檢時發現球磨機人料端軸承座產生周期擺動，立即停機檢查，發現磨機入料端中空軸軸根部位出現裂紋，裂紋最寬部位已達5 mm

，沿圓周檢查裂紋長度已超過圓周長的2/3，對dui裂lie紋wen進jin行xing深shen度du檢jian查zha，裂lie縫feng有you穿chuan透tou現xian象xiang，說shuo明ming已yi形xing成cheng穿chuan透tou性xing裂lie紋wen。這zhe使shi得de該gai磨mo機ji筒tong體ti與yu支zhi撐cheng的de中zhong空kong軸zhou產chan生sheng不bu同tong軸zhou度du，在zai交jiao變bian衝chong擊ji載zai荷he下xia
，軸zhou承cheng座zuo產chan生sheng周zhou期qi性xing擺bai動dong而er失shi去qu平ping衡heng。
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、斷裂中空軸的測量、取樣分析和強度檢測
    經過測量，中空軸軸根鑄造圓角近似R30;而且圓弧部位凹凸不平
，軸根厚度為90 mm。設計圖紙要求軸根鑄造圓角R80，圓弧要求平滑
，軸根厚度為80 mm。
    對斷裂中空軸部位取樣進行成分化驗分析和強度檢測。
    (1)化學成分。測得其主要化學成分C，Si，Mn
，S和P的質量分數(%)分別為：0.43
，0.31，0.67
，0.023和0.01。
    (2)機械性能。於斷口處取樣二個進行測試，其中試樣;試樣2的拉伸試驗斷頭裂紋形狀彎曲不規則，斷口表麵呈暗紅色，屬於熱裂。
    (3)金相檢查。斷口處有粗晶偏析(圖2);其它部位：無粗晶異常現象，金相為等軸晶粒。
    (4)低倍組織檢查。在斷口處未發現明顯缺陷，但斷口兩側出現縮鬆和夾雜。
2、綜合分析
    根據現場測量和取樣檢測，造成磨機人料端中空軸軸根部位裂紋的原因主要有以下幾方麵。
     富通新能源生產銷售球磨機

、雷蒙磨粉機等磨機設備。
1.1鑄造圓角不符合設計要求
    鑄造圓角過小，造成交變載荷下應力集中過載；鑄zhu造zao表biao麵mian凹ao凸tu不bu平ping，外wai表biao麵mian所suo承cheng受shou的de彎wan曲qu應ying力li較jiao大da。疲pi勞lao裂lie縫feng都dou是shi在zai零ling件jian表biao麵mian起qi源yuan
，裂lie紋wen通tong常chang起qi源yuan於yu零ling件jian的de應ying力li集ji中zhong處chu或huo材cai料liao的de缺que陷xian處chu，如ru：刀痕、刮傷、圓(yuan)角(jiao)及(ji)台(tai)階(jie)。球(qiu)磨(mo)機(ji)中(zhong)空(kong)軸(zhou)承(cheng)受(shou)旋(xuan)轉(zhuan)彎(wan)曲(qu)和(he)衝(chong)擊(ji)載(zai)荷(he)
，由(you)於(yu)圓(yuan)角(jiao)過(guo)小(xiao)及(ji)表(biao)麵(mian)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)形(xing)成(cheng)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)
，則(ze)在(zai)軸(zhou)根(gen)處(chu)的(de)圓(yuan)周(zhou)部(bu)位(wei)產(chan)生(sheng)多(duo)處(chu)疲(pi)勞(lao)源(yuan)，在(zai)交(jiao)變(bian)負(fu)載(zai)作(zuo)用(yong)下(xia)，同(tong)時(shi)向(xiang)內(nei)擴(kuo)展(zhan)，在(zai)已(yi)斷(duan)裂(lie)的(de)疲(pi)勞(lao)斷(duan)口(kou)上(shang)可(ke)以(yi)見(jian)到(dao)起(qi)伏(fu)比(bi)較(jiao)明(ming)顯(xian)的(de)台(tai)階(jie)——疲(pi)勞(lao)溝(gou)線(xian)。疲(pi)勞(lao)裂(lie)縫(feng)形(xing)成(cheng)之(zhi)後(hou)，由(you)裂(lie)縫(feng)分(fen)離(li)的(de)兩(liang)個(ge)表(biao)麵(mian)，在(zai)應(ying)力(li)交(jiao)變(bian)時(shi)，時(shi)而(er)張(zhang)開(kai)，時(shi)而(er)閉(bi)合(he)。當(dang)閉(bi)合(he)時(shi)，兩(liang)表(biao)麵(mian)互(hu)相(xiang)擠(ji)壓(ya)和(he)摩(mo)擦(ca)，周(zhou)而(er)複(fu)始(shi)的(de)反(fan)複(fu)，形(xing)成(cheng)裂(lie)縫(feng)表(biao)麵(mian)光(guang)滑(hua)。由(you)於(yu)疲(pi)勞(lao)斷(duan)麵(mian)發(fa)展(zhan)緩(huan)慢(man)，裂(lie)縫(feng)表(biao)麵(mian)接(jie)觸(chu)次(ci)數(shu)頻(pin)繁(fan)，致(zhi)使(shi)斷(duan)口(kou)表(biao)麵(mian)光(guang)滑(hua)。
    球磨機中空軸的斷裂
，從宏觀斷口上可以看到向心分布的若幹個疲勞台階（圖5）。由於鑄造圓角太小，局部出現尖角
，在軸根處形成線性疲勞源，若幹個源點，隨著振幅的大小，同時擴展
，在擴展中形成台階。
2.2化學成分達不致到設計要求
    中空軸材料的設計要求和實際檢測結果見表1。由表1可知，中空軸的含碳量已超過ZG270-500deshejiyaoqiu。qiumojizhongkongzhouzaigongzuozhuangtaichengshouwanquhechongjizuoyong，xuyaoyouhaodesuxingheshidangdeqiangdu，yijilianghaodezhuzaoxingneng。ersuoyongcailiaoyouyuyelianzhongdewentishihantanliangchaobiao，zaochenglegangdeyingduheqiangduguoda，suxingxiajiang，zaijiaobianchongjizaihexia，shicuixingduanliedeqingxiangzengjia。
2.3鑄造缺陷及組織的影響
    yinweizhongkongzhoudezhongyaozuoyong，shejiyaoqiuzhujianbudeyourenheyingxiangqiangdudequexian。yingxiangzhugangjianjixiexingnengbingqizhudaozuoyongdeyinsushiningguchengxingzhongdelengquesudu。ruguozhugangjiandejiemianchicunzengjia，ningguhelengqueshijiansuizhiyanchang，zhutaizuzhijianghuichanshengshusong、氣孔
、夾雜和偏析等有害影響，使機械性能特別是塑性下降。
    球qiu磨mo機ji中zhong空kong軸zhou與yu軸zhou端duan蓋gai相xiang交jiao處chu即ji圓yuan角jiao過guo渡du部bu分fen，形xing成cheng冷leng縮suo不bu均jun，在zai澆jiao鑄zhu後hou熱re量liang擴kuo散san慢man

，無wu形xing中zhong增zeng長chang了le冷leng凝ning時shi間jian。此ci處chu的de厚hou度du比bi其qi它ta部bu位wei厚hou，處chu理li不bu當dang極ji易yi產chan生sheng疏shu鬆song與yu夾jia雜za
，組zu織zhi中zhong的de疏shu鬆song與yu夾jia雜za等deng缺que陷xian的de存cun在zai
，不bu僅jin使shi零ling件jian的de有you效xiao截jie麵mian減jian小xiao，降jiang低di強qiang度du

，而er且qie在zai缺que陷xian處chu容rong易yi產chan生sheng應ying力li集ji中zhong現xian象xiang。同tong時shi，增zeng加jia缺que陷xian附fu近jin基ji體ti的de實shi際ji載zai荷he
，在zai斷duan口kou兩liang側ce出chu現xian縮suo鬆song區qu並bing有you夾jia雜za物wu。
    ZC270-500澆鑄成型後需經熱處理880~900℃完全退火，以消除殘餘應力
，細化晶粒和消除偏析。從圖2來lai看kan，鑄zhu件jian熱re處chu理li未wei能neng完wan全quan消xiao除chu偏pian析xi和he細xi化hua晶jing粒li。我wo們men知zhi道dao組zu織zhi的de均jun勻yun性xing對dui材cai料liao的de疲pi勞lao強qiang度du也ye會hui產chan生sheng重zhong要yao影ying響xiang
，組zu織zhi的de均jun勻yun性xing愈yu好hao，則ze材cai料liao的de疲pi勞lao強qiang度du愈yu高gao。圖tu2和圖4的低倍組織缺陷均降低了材料的疲勞強度。
3、結論
    經過測量
、檢驗、分析，∮2.6 mx13mqiumojirenliaoduanzhongkongzhouweibuhegechanpin。youyuzhizaodanweimeiyouyangeanzhaoshejituzhiyaoqiuquzuo，youmeiyoubiyaodejianceshouduan，zhishishebeizhuyaolingjianxingchengpilaoduanlie，zaochengshiyongdanweitingji512h的設備事故。