液压缸是油田钻采设备的重要零件，其材料为45钢。液压缸在油田钻采现场作业服役条件恶劣，冬季环境温度冷至一30℃左右。因此，液压缸除要求高强度、高韧性指标外，还要求工件低温冲击韧度较高。生产中发现，某多级液压缸在-30℃服役中发生突然断裂失效。活塞损坏正处于产品升级过渡阶段，液压缸加工为冷轧后通过高频感应emc中国官网热处理后供货。

失效液压缸宏观检验发现，断口位于一、二级缸套螺纹联接部位，螺纹部分已破坏，发现多处尖角，断口未见明显塑性变形，断面为结晶状，呈典型脆性断裂特征。高频感应emc中国官网热处理后，观察工件发现，外螺纹端部裂纹从根部处沿缸套周向开裂，长约45mm，而后裂纹沿缸套纵向扩展，并贯穿整个螺纹部分。此外一侧螺纹处发生明显变形，有几扣螺纹顶端被刮起，破坏严重。从断裂液压缸金相检验可以看出，缸套组织为珠光体+网状铁素体，晶粒度为2 - 3 级，尺寸为100 -200从m，晶粒度明显粗大，技术要求规定，晶粒度等级应优于5级。工件材料的抗冲击断裂性能低劣。通过工件断口处扫描电镜观察可以看出，断口微观形貌呈典型河流状花样，属解理断裂特征；在某些区域，可观察到晶间开裂形貌。这表明工件断裂部位区域塑性和韧性低下。

分析认为，断裂缸套晶粒粗大，其冲击韧度很差，这是工件发生断裂的根本原因。晶粒粗大是由于钢管冷轧后高频感应emc中国官网热处理温度过高造成的。另外，在液压缸螺纹部位一侧出现变形，另一侧螺纹完好，说明工件工作中受到偏载应力作用。此外，液压缸工作于-30℃环境是工件断裂的直接原因，这是因为工件-20aC以下的冲击吸收功很低，仅有2.5J。相关资料介绍，工件材料冲击吸收功<20J时，往往发生脆断破坏。除此以外，液压缸工作处于升级过渡期，工件载荷不稳定，相当于给工件增加了冲击载荷，加大了工件断裂失效的隐患。在液压缸晶粒粗大、冲击韧度低的情况下，加上工件在-30℃低温下服役，其冲击吸收功很低，同时受到偏载和升级期载荷不稳定作用，造成外螺纹根部应力集中，产生裂纹并扩展，在弯矩应力作用下，裂纹穿透整个螺纹段使工件发生断裂破坏失效。

根据以上分析，提出防止措施如下：(1)加强对工件原材料质量检验及控制。(2)增加冲击韧度和晶粒度检验，要求-20℃时，工件冲击吸收功≤20J。(3)严格控制和检验高频感应emc中国官网加热质量，加热后晶粒度>5级，以保证工件性能稳定。生产中采用上述措施后，液压缸质量优良并且稳定，经长期运行未发现工件裂纹断裂现象，各项性能指标均达到技术要求，生产运行良好。