往復耐久試驗中辦公椅構件斷裂失效分析

陳葉青,吳 歡,茅曄輝,吳益文,

(1.上海大學材料科學與工程學院,上海200072;2.上海出入境檢驗檢疫局,上海200135)

往復耐久試驗中辦公椅構件斷裂失效分析

陳葉青1,吳 歡2,茅曄輝2,吳益文1,2

(1.上海大學材料科學與工程學院,上海200072;2.上海出入境檢驗檢疫局,上海200135)

某批次辦公椅在往復耐久性試驗中發生椅背斷裂失效。采用斷口觀察、化學成分分析、硬度測試、夾雜物檢測、金相檢驗、掃描電鏡和能譜分析,對辦公椅椅背中內置彈簧的斷裂原因進行了分析。結果表明:彈簧的表面硬度分布不均勻,表面有脫碳現象,近表面有夾雜物;這些缺陷破壞了基體的連續性,在椅背往復耐久性試驗中,產生了疲勞斷裂源;在多重應力作用下裂紋快速擴展,最終彈簧發生疲勞斷裂。

辦公椅;彈簧;疲勞斷裂;夾雜物;帶狀組織

圖1 椅背往復耐久性試驗加載示意圖Fig.1 Schematic diagram of loading of reciprocating durability test of the chair back

根據QB/T 2280—2007《辦公椅》的要求,辦公椅需要進行椅背往復耐久性試驗,如圖1所示。試驗時,放置平衡載荷102 kg于椅座面中點,利用加載設備對椅背加載445 N,往復12萬次,座椅零部件若滿足無斷裂或豁裂現象、加載部位無明顯變形、座椅結構無松動等要求即為合格。某公司的某批次辦公椅在進行該試驗時,在往復10～11萬次的情況下椅背構件發生斷裂失效。經拆解發現該構件的內置彈簧已斷裂,該彈簧的牌號是SWOSC-V,為進口彈簧組件。采用斷口觀察、化學成分分析、硬度測試、夾雜物檢測等方法,對該批辦公椅椅背的斷裂原因進行了分析。

1 理化檢驗

1.1 斷口觀察