螺栓断裂愿意分析螺栓失效检测中心

时间：2020-01-05作者：广分检测技术（苏州）有限公司浏览：191

螺栓断裂愿意分析螺栓失效检测中心:
某标准件公司一批螺栓，规格为M4x1.25材料为合金结构钢，相当于我国的35CrMo钢，冷墩头部，搓制螺纹，热处理工艺为淬火+回火，并进行发蓝处理，规定бb>1000MPa，（32--38）HRC。螺栓用于空调压缩机内连接气缸与盖，但在生产线上用气动扳手装配时相当部分螺栓与交截的第二、*三螺纹牙根处发生断裂。我们对该批螺纹的断裂原因进行了分析。
金相观察及硬度分析


在一批断裂螺纹中随机选取2个断裂螺栓头，将其沿轴向剖开，制备轴向剖面的金相试样，抛光状态（未侵蚀）下可见在螺纹尖端和根部有明显螺纹存在；这些微观裂纹由于高度的应力集中，在外力作用下较容易发生失稳扩展，从而导致螺栓断裂。



将上述抛光态试样用3％硝酸酒精溶液侵蚀后在显微下观察，发现其组织形态都很相似，为保持原马氏体位向的回火索氏体，35CrMo钢用作螺栓时，应有较好的综合力学性能，其组织应以调质状态为佳，即淬火+回火后得到回火索氏体，而本例中螺栓组织状态虽是回火索氏体，但原马氏体位向十分明显，显然会使材料的塑性和韧性受损，脆性增加，材料硬度也会增加。沿螺牙*到根部依次打硬度
材料缺陷
材料表面皮下气孔是钢锭或钢坯的常见缺陷之一，在材料轧制和冷拔过程中表面皮下气孔被拉长，形成了表面微小裂纹，在螺栓制造过程中发生开裂造成废品，也可能在螺栓工作中发生断裂，造成失效。
氢致裂纹
也称延迟断裂，螺栓制造过程中，需要热处理、酸洗和电镀，热处理介质中的氢、酸洗电镀液里的氢，扩散到螺栓金属材料中，富集在材料显微缺陷处，造成了显微缺陷处应力集中，增加材料的脆性，在外部应力作用下螺栓发生断裂。
分析流程
当我们确定任何一种失效的根本原因时，必须遵守相应的指南或者提出一些问题。调查的首要部分是收集尽可能多的和紧固件应用相关的信息。
1. 紧固件是如何被安装的，用手、气动工具、或者扭矩扳手？
2. 用到的辅助组件，平垫圈类型；螺母等级，光洁度、表面涂层？
3. 作用与连接处的外载荷类型：重在冲击载荷、振动、旋转，静载荷，轴向载荷或者是横向载荷？
4. 载荷的大小？
5. 环境？
6. 连接处是否是多个紧固件？
7. 多个联接螺栓是如何紧固的，交叉紧固、逐步加载，或者一个挨一个的拧紧？
8. 从哪里施加的凝聚拧紧的，螺栓头或者是螺母、又或者是螺栓头螺母交替拧紧的？
9. 连接的状态怎么样，生锈的、喷漆表面、粗糙的、光滑的、图润滑的表面？
10. 失效零件的状态如何，喷漆的，生锈的、有油脂的、热烧伤的？
11. 断裂表面的状态是什么样的，光滑的、发暗的、光亮的、生锈的？
12. 断裂的部位，头部、螺纹过渡处、外部裂纹？
13. 该批螺栓是否**械性能或者化学成分的测试报告？


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