交通事故车辆轮毂断裂原因调查后引发的思考

一辆货车在正常行驶时,其第一轴左侧车轮脱落,碰撞路边行人,导致行人伤亡。事故发生后,该车驾驶人提出车轮整体脱出是由于轮毂断裂造成的,而轮毂断裂的原因却不清楚。若轮毂是自然使用断裂则是交通意外,若轮毂断裂是由于生产质量问题则应当要追究生产厂家的相关责任。驾驶人要求对轮毂断裂的原因进行鉴定。

一、事故过程:一辆货车在正常行驶时,其第一轴左侧车轮脱落,碰撞路边行人,导致行人伤亡。事故发生后,该车驾驶人提出车轮整体脱出是由于轮毂断裂造成的,而轮毂断裂的原因却不清楚。若轮毂是自然使用断裂则是交通意外,若轮毂断裂是由于生产质量问题则应当要追究生产厂家的相关责任。驾驶人要求对轮毂断裂的原因进行鉴定。

二、嘉碳了解到轮毂经外观及金相组织检验分析结果:
1.根据外观检查结果进行分析,可以排除轮毂受外物碰撞导致其断裂的可能性。
2.据金相组织检验分析,送检的轮毂系铸铁制造零件。铸铁是一类铁碳合金,其中的碳元素主要以石墨的形式存在于基体中。石墨的机械性能很差,抗拉强度约为20 MPa,延伸率接近于零。铸铁的基体主要有珠光体和铁素体两种,其中珠光体的抗拉强度为800 MPa~1 000 MPa,铁素体的抗拉强度为180 MPa~230 MPa。与基体相比,石墨的强度和塑性都要差得多,分布于基体中的石墨可以视为空洞或微裂纹。石墨减小了基体的有效承载面积,片状石墨尖端容易使铸铁在承受载荷时产生应力集中,促使铸铁材料从局部开始损坏、直至断裂。

三、据嘉碳技术支持部刘工介绍,根据石墨在基体中呈现的形态,可将铸铁分为:球墨铸铁、蠕墨铸铁和灰铸铁等。
轮毂是汽车行驶系的重要承载零件,其将整车载荷经车轮传递到地面,轮毂在车辆行进中承受交变载荷,轮毂材料需要具有良好的综合力学性能和抗疲劳性能,不需要较好的导热性能。因此,汽车轮毂一般使用石墨呈球形、具有较高强度、韧性和弯曲疲劳性能的球墨铸铁制造,不宜使用石墨呈蠕虫状、具有良好导热能力的蠕墨铸铁制造,更不宜用石墨呈片状、抗拉强度低、韧性差和许用弯曲应力极低的灰铸铁制造。
通过送检轮毂试样的金相组织检验结果表明,在同一个零件中,既出现了蠕墨铸铁组织,又出现了灰铸铁组织,表明送检轮毂在铸造过程中没有有效地控制好石墨的形态。而在零件表面出现了灰铸铁组织,这将严重降低零件的韧性和抗疲劳性能,容易萌生裂纹,引起承载零件的断裂失效。

四、轮毂断裂失效的原因为:该轮毂生产过程中没有有效地控制石墨的形态,导致零件表层为片状石墨、内部为蠕虫状石墨的不合理金相组织,严重降低了轮毂的强度、韧性和抗疲劳性能,容易产生裂纹,因此在选用增碳剂建议选择嘉碳轮毂专用高效型增碳剂,采用高温无氧生产工艺,晶体结构更完整,更紧密,可直接在铁液中溶解,作为先共晶晶核和共晶石墨晶核,显著提高铁液的形核状态,增加铁液中的晶核点的数量,提高铁液的形核能力,使蠕墨铸铁的铁素体含量提高,提高球化率,改善石墨球圆整度,减少石墨球直径,提高蠕墨铸铁的性能。

嘉碳轮毂专用高效型增碳剂

 

标注:仅供参考


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