調查項目：疲勞破壞的案例航空發動機高壓渦輪盤的裂紋航空發動機高壓渦輪盤在使用后進行大修，對渦輪盤進行熒光檢查，顯示在渦輪盤輻板與封嚴臂根部轉接處存在裂紋。下圖為掃描電鏡對裂紋斷口的觀察下圖為掃描電鏡對裂紋斷口的觀察理論分析臂根部的轉接處，分布約3/4圓周，裂紋不連續，各裂紋各自起源，且裂紋源區粗糙，為典型的大應力起源特征；裂紋斷口可見疲勞特征。對開裂渦輪盤各部位進行外觀尺寸檢查，各關鍵尺寸均符合設計要求；裂紋附近亦未見明顯的加工缺陷。對渦輪盤材料進行了化學成分分結果表明，其化學成分符合標準要求；在故障件上取樣進行了室溫和高溫下的力學性能測試，試驗結果均滿足標準要求。渦輪盤在飛機飛行狀態改變時所承受的離心力最大，此離心力為渦輪盤承受的主要應力。從應力和壽命計算結果看，由于應力集中系數較大，渦輪盤輻板與后封嚴臂轉接處為應力最大的位置，是渦輪盤最容易萌生裂紋的部位之一根據以上分析可得結論：故障渦輪盤輻板與后封嚴臂轉接處的裂紋性質為低周循環疲勞開裂，該位置的疲勞應力過大是開裂的主要原因。改進方法渦輪盤輻板與后封嚴臂轉接處發生低周疲勞開裂，主要是應力水平較大，壽命儲備低。

因此，一方面應在不影響渦輪盤功能的情況下增大該位置的R值，以降低該位置的應力集中系數，進而降低該位置的應力。另一方面，在可能的情況下，提高渦輪盤的疲勞性能，增強其抗疲勞能力。柴油機齒輪失效齒輪材料為45號鋼，齒輪制造工藝為鍛造一正火一粗加工一調質一精加工一滾齒一齒面淬火一磨齒。齒輪上掉塊的斷口形貌。在斷口上能觀察到貝殼狀條紋，裂源區有許多宏觀疲勞臺階條紋，裂源產生于齒根處，并有多個疲勞源。理論分析該柴油機齒輪斷裂屬多源疲勞斷裂。引起疲勞的主要原因是由于熱處理工藝控制不當，齒根及齒側面未淬硬，因此造成齒根部材料的疲勞強度遠低于設計要求，而齒根處所受工作應力較高，故導致在齒根處產生早期疲勞斷裂。這是熱處理不良照成的缺陷，屬于塑性畸變失效。汽車變速箱齒輪失效失效齒輪為載重汽車變速箱一擋齒輪，達到設計要求就發生斷齒現象。由滲碳鋼制造，在進行臺架試驗時，未失效分析根據斷口的形貌可斷定該齒輪的斷裂為高應力作用下引起的快速斷裂。主動齒輪心部斷口基本為韌窩，被動齒輪具有準解理斷裂形貌，說明主動齒輪韌性較好，但強度較低。顯微硬度證實了主動齒輪硬度較被動齒輪低。這是由主動齒輪先斷裂，進而引起被動齒輪崩齒，故在被動齒輪上還能看到碰傷的痕跡。因此，可以認為齒輪失效的原因為滲碳工藝控制不當（熱處理不當）而引起斷齒。4滾動軸承的失效根據軸承的結構特性，結合軸承的使用工況，通過對軸承的安裝、配合及調整的分析，對運行速度、溫升，受力分析，包括對軸承使用過程中維護、保養的分析等，歸納總結出軸承早期失效過程和失效原因。（1）由于內外圈傾斜（局部過載）導致的疲勞（下圖所示）疲勞特征:滾道上的軌跡相對于軸承中心是非對稱的。滾道和滾動體邊緣附近產生疲勞。在鋼球的全部或部分表面呈現出由塑性變形引起的缺陷，缺陷的邊緣比較光滑。工作條件比較苛刻時，缺陷內會有微裂紋。理論分析失效原因：由于軸箱體兩孔軸線不對中或軸的彎曲變形，導致軸承內外圈相對傾斜，產生較大的附加力矩。在球軸承中會導致球與保持架兜孔之間的附加作用力，鋼球與滾道之間的相對滑動，以及鋼球在擋邊邊緣處的旋滾運動。在滾子軸承中，滾道承受非對稱載荷，若傾斜更嚴重時，滾道與滾子邊緣將承受非常高的應力。由此將產生如前所述的滾道偏斜引起的非對稱軌跡。補救方法采用自調心軸承。安裝時通過調節環節，消除傾斜現象。提高軸的剛度，減少其撓曲變形。（2）下圖為軸線偏斜時的滾道軌跡變形特征：軸承靜止套圈上軌跡的旋轉面不是與軸線垂直，而是成一定的傾斜。在滾子軸承中這種現象更明顯，軌跡明顯集中在滾道的邊緣上。理論分析