NACHI叶片泵,材料磨损失效分析

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材质:叶片泵定子材料为38CrMoA1A，叶片材料为W6Mo5Cr4 V2 0 送检的2组叶片泵已存在严重磨损。其中1一叶片泵定子内侧工作表面局部区域(吸油工作区)的主要磨损失效形式为粘着磨损; 2一叶片泵定子内侧工作表面局部区域(吸油工作区)的主要磨损失效形式为伴有微小振动的滑动磨损。 ②金相分析失效零件用线切割方法截取试样，并磨制成金相试样。用光学显微镜进行观察，放大倍数为10倍和440倍。金相试样浸蚀前的显微镜观察显示 2种材料内部微观夹杂物和微洞等缺陷少，组织较为致密均匀，材料质量正常。经4%硝酸酒精浸蚀后进行显微镜观察， 1 #和2#叶片的金相组织主要由马氏体和细粒状碳化物组成。

    1#和2#叶片相比，存在少量块状碳化物，尺寸较粒状碳化物大5~10倍。1# 和2#定子的基体与表面层金相组织不同，基体组织主要由定向回火索氏体构成。定子表面氮化层的显微镜观察结果表明: 1 #定子氮化层外表面存在断续、极薄的化合物自亮层，自亮层最厚处约为lμm左右，其氮化层主要由扩散层组成，扩散层厚度为13~ 16μm，氮化层脆性级别为1级，氮化物形态为1级; 2# 定子氮化层外表面存在较为连续的化合物白亮层，厚度为2. 5μm左右，次表面为扩散层，厚度为15~17μm，氮化层脆性级别为1级，氮化物形态为1级。 ③硬度分析对各试样基体组织分别进行洛氏硬度和显微硬度测量，显微硬度的载荷为200g，持载时间为308，测量结果如表1-1所示。表1-1基体硬度测量结果(2)分析和讨论

    从叶片泵的硬度分析结果看， 1 #叶片材料硬度平均值为62.4HRC，与定子构成的摩擦副硬度差为28.4HRC; 2 #叶片材料硬度平均值为66.2HRC，与定子构成的摩擦副硬度差为33.9HRC; 2 #叶片泵的叶片硬度较高，有利于提高叶片的耐磨性。

    从金相分析结果看， 1 #定子氮化层主要由扩散层构成，外表面白亮化合物层不连续存在，且极薄， 2#定子氮化层除了扩散层外，外表面还存在连续的白亮化合物层，其厚度较1#定子的化合物层厚、硬度也较高，应表现出比1#定子高的抗磨损性能，但是从两失效的叶片泵定子看，内侧工作面的磨损深度均已超过氮化层的厚度，故两叶片泵的结构尺寸和工作环境介质对材料的磨损失效形式有很大影响。

    根据金相组织和硬度分析结果，从材料角度考虑，适当提高叶片硬度和氮化层深度，有利于提高叶片泵的耐磨性和使用寿命。

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