1.1构造
本文讨论的破碎机的型号为2PF-121，在我省桦南县兴隆水泥厂服役，机壳内装有两个平行排列的的转子，两个转子不在同一水平面上．第一级重型转子的位置稍高于第二级轻型转子，第一级用于粗碎，第二级转速较高，用于完成成品；第一级转子装有8块板锤，分布呈四排，第二级装有12块，分布成六排，两个转子分别由两台电机驱动，传动装置装有液力联轴器．第一级和第二级反击板的一端用活铰装于机壳两侧板上，另一端分别用调节弹簧挂在机壳后侧板上，分腔反击板悬挂在两个转子之间，将机体分为两个破碎腔，在分腔反击板与第二反击板下部装有不同篦缝大小的篦条衬板，使达到要求粒度的颗粒时卸出．在第二级转子的卸料端设有均整篦板和固定反击板，以消除个别大块物料排出，确保成品粒度的匀整型．
1.2工作特点
该机的主要工作部件使带有板锤的高速旋转的转子，转子的转向使板锤自上而下的迎击进料口投入的物料，物料受到冲击，并被告诉抛向机壳内的反击板，受到第二次的冲击，在从反击板反弹出来，受到板锤的再次打击，在往返打击过程中物料块之间还相互碰撞，上述过程如此反复，最终生产出成品．
2、事故调查
破碎机型号为2PF - 1212(双转子反击式破碎机)，破碎机内二个转子体于2004年3月6日16时40分钟，突然发生断裂，设备严重损坏，被迫停产检修，根据现场工作人员介绍（装机时间，运转周期等略），转子断裂前破碎运行正常无任何征兆，是突发性的断裂事故，破碎机中的二转子在板锤镶嵌槽的部位，沿轴向完全断裂成三部分，其中两部分断裂体尺寸较小，各占转子体的四分之一，而另一块断裂体尺寸较大，占转子体的二分之一，一转子在同样的部位断裂成二部分，两块断裂体的尺寸相差不多，各占转子体的二分之一，两根转子轴也断裂，断裂部位均在∮320处，下图是断裂转子体的实物照片，从照片a）和b）中可以清晰看到宽约4～5cm，长约50~60cm的两处陈旧裂纹．在照片c）和d）中可以看到一字形和A字型的铸造缺陷（箭头所指）．另在两断裂的转子体上，在板锤镶嵌槽底部可见有明显的风焊切割所留痕迹，表面粗糙氧化严重．在一转子体上距轴孔表面20mm。30mm处有一个宽3mm，长35mm的铸造缺陷，内有氧化物，在裂纹表面处最小的横断面尺寸为85mm．
3、失效分析及预防措施
3.1宏观分析
1)外表观察在一转子体上距轴孔表面20mm一30mm处有一宽3mm，长35mm的铸造缺陷，内有氧化物，可能是导致一转子体断裂的原因；第三反击体调整弹簧架损坏，均整板部位损坏，个别的主轴承座有轻微损坏，可能是源于转子体安装板锤处的风焊．
2)硬度检测对残骸取样进行硬度测试，发现其硬度低于HRCIO，可见此硬度值远低于规定的使用硬度，不符合轴类零件的使用要求．
3.2微观分析
3.2.1断口检测分析
在断裂体上取样进行断口分析和金相组织分析，其结果如下．从图2断口扫描电镜照片可以看出，其断裂方式为沿晶和解理混合断裂，解理刻面平整粗大，见图a）和b）．靠近板锤镶嵌处，距离表面约0.5mm深处存在有不规则皮下气孔，见图c）和d）．另外，现场检查时，在二转子板锤镶嵌槽中部的裂纹表面上发现一最大深度为5mm，长15mm的半圆形陈旧裂纹，裂纹表面严重氧化，并有液态金属流淌的痕迹．
3.2.2金相组织检验分析
图3是试样不同热处理状态的显微组织，为金相组织照片，其中图a）是在转子体上取样直接观察的金相组织照片，组织粗大，具有大块自由铁索体存在，并有较多的魏氏组织铁素体存在，根据组织状态初步判断，转子体未经热处理，属于铸造状态．自由铁素体的尺寸与断口中的解理刻面的大小相当．图b）是920C正火态的显微组织，正火后的试样组织变得很细小、均匀，具有良好的机械性能．同时在基体中发现了一个球形夹杂，它破坏了基体的连续性，降低零件的强度，件的过早失效；图c）淬火后的组织为板条马氏体，图d）是900℃淬火加550℃回火的调质态组织，调质后的组织为回火索氏体，组织更加均匀、细小．另外进行了硬度检测，直接取样样品的硬度为HB90一110，正火态样品的硬度为HB160~ 190，调质态样品的硬度为HB2AO~ 260.
另外从能谱的半定量分析发现(图4、图5):
①断裂体中存在O，Si，Ca等非金属元素．②可能形成Si02，Fe203，Ca0非金属夹杂物，降低铸件的加工质量．③从缩松的成分表看到氧的含量很高，产生其原因可能是缩松与外界相通，加速其氧化过程，结果导致零件失效，④气孔基体周围的可见两种不同的小晶胞突出于基体表面，能谱分析表明它与基体成分基本一致．小晶胞可能是没有长大的树枝晶的晶胞，形成其原因是由于在其刚刚形成并要长大的过程中，无充分液体补充．
4、结论
通过分析可以得出转子失效的原因，从而采取相应的预防措施：
1)转子体表面粗糙，在安装板处有缝焊切割现象以及转子体的陈旧裂纹导致转子断裂．2）转子铸造后没有热处理就使用.3)夹杂、缩松、气孔等铸造缺陷导致转子失效．
