综合运用X射线衍射、光学显微、扫描电镜、能谱分析等技术,系统地研究了一种铜锆合金(Cu47.2Zr47.2Cr0.6Al5)合金锭经铜模快速冷凝后的压缩断裂行为。研究发现,该样品在压缩试验中发生的断裂为典型的脆性断裂,断裂起源于枝晶与含铝共晶相之间的晶界处。

通过对轴的断口进行宏观检查、微观形貌分析,对轴的化学成分、金相组织、力学性能进行对比分析。结果表明,轴发生旋转弯曲疲劳断裂的主要原因为材质中颗粒夹杂物的存在降低了零件的机械疲劳极限强度。轴的倒角处承受较大的高频交变应力,容易在表面颗粒夹杂和加工缺陷处形成微裂纹,同时表面夹杂颗粒容易引发环境应力腐蚀,形成裂纹源,夹杂颗粒的存在也将加速疲劳裂纹的扩展。材料的热处理工艺欠佳,使得轴在交变载荷的作用下,力学性能不能满足设计要求。