对减速机输入轴断口的宏观分析表明，轴的断裂呈现低应力多疲劳源型高周疲劳断裂，断裂区域位于变径处偏∅85mm 侧，该处是应力集中区域。轴的室温拉伸试验及冲击性能检测结果显示，轴的强度和冲击韧性试验结果均符合技术要求。轴、截面及断口区域显微硬度和宏观洛氏硬度检测结果表明，轴的外表面未进行有效渗碳处理。轴及断口区域金相组织分析结果表明该轴是在调质热处理状态下未经表面处理直接投入使用。断口的扫描电镜分析结果看，断口的疲劳源及疲劳扩展区得到证实，断口呈现典型的疲劳断裂的微观形貌特征。能谱分析结果显示，轴的断面区域未受到外来腐蚀介质影响，轴断裂与外部介质无关。

轴的工作状态要求其表面硬度较高、耐磨，心部硬度相对较低，韧性较好。通常情况，轴表面一般经高频或中频渗碳处理后才使用，而失效轴的调质使用状态与理论要求的高频或中频表面处理使用状态不相符，由于工艺上的不合理，造成轴的疲劳抗力降低。另外，轴在承受旋转弯曲应力的作用下，由于轴的表面硬度较低，加上变径处应力集中，该处本身就是轴运行中的薄弱区域，在变径处过早的产生疲劳源。在轴的高速旋转过程中，最先开裂的区域在交变的弯曲应力作用下对临近区域进行摩擦，又在临近区域产生新的疲劳源，进而产生 3 个疲劳源，随着循环载荷的作用，疲劳裂纹不断向基体内扩展，致使轴的有效承载尺寸减少，最后导致轴的断裂。


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