汽车方向盘自挤螺钉断裂分析

采用断口分析、金相检验、显微硬度测试、化学成分分析、氢脆预载荷试验等方法对某型号乘用车方向盘固定螺钉的断裂原因进行了分析。结果表明：螺钉的断裂性质是氢致延迟断裂,裂纹起源于螺钉头下第一牙底。电镀后驱氢不充分致使螺钉表层残留较高含量的氢,表面渗碳层及首牙处的应力集中构成了导致氢脆的3个敏感因素。     

1018钢螺钉断裂失效分析

采用直读光谱仪、显微维氏硬度计、光学显微镜和扫描电镜等仪器设备分别对1018钢渗碳处理的M3×6十字头自攻螺钉的化学成分、硬度、显微组织和断口形貌进行了分析,查明了螺钉断裂原因。结果表明:螺钉断裂属典型的脆性断裂,与其渗碳层深度超标,心部硬度又接近标准范围上限有关;螺钉断口还具有一定的氢脆断裂特征,是由于高的硬度和超标的渗碳层深度增加了螺钉的氢脆敏感性。最后根据螺钉断裂原因提出了改进措施。     

紧固螺钉断裂失效分析

采用宏观分析、金相检验以及断口分析等方法对用于微波炉高压零件的紧固螺钉断裂原因进行了分析。结果表明:螺钉渗碳时心部碳含量增加,淬火、回火后得到回火低碳马氏体组织,使心部硬度偏高,脆性增大;加之螺钉表面除氢效果不好,从而导致部分螺钉在服役过程中的应力作用下发生氢脆延滞断裂。     

镀锌螺栓的断裂分析

镀锌螺栓在组装后放置1～2d于根部或头部发生大量断裂,采用化学成分分析、金相检验、硬度检测及断口分析等方法对螺栓的断裂性质及断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓断裂为典型的氢脆断裂;主要原因是螺栓在后期酸洗和电镀过程中除氢不彻底,吸入了大量的氢;次要原因是热处理工艺控制不当,使螺栓心度硬度偏高,增加了其对氢脆的敏感性;两者共同作用最终导致螺栓发生氢脆断裂。     

10.9级高强度螺钉断裂分析

某单位生产的汽车门窗用10.9级20钢高强度螺钉在服役约一个月后相继出现多个断裂现象。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、直读光谱仪、能谱分析仪和显微硬度计等对螺钉的断裂原因进行了分析。结果表明:该螺钉断裂的主要原因是其在使用之前就存在微裂纹,造成应力集中,在静载荷拉应力的作用下,材料中的氢原子向裂纹尖端移动、富集,使局部氢浓度较高,导致螺钉发生了氢致延迟脆性断裂;另螺钉表面硬度过高也增加了其对氢脆断裂的敏感性。     

60Si2MnA钢片弹簧断裂失效分析

某60Si2MnA钢片弹簧在使用10h后出现批量断裂,对断裂片弹簧进行了化学成分分析、硬度测试、金相检验以及断口微观形貌观察,以查明其断裂原因。结果表明:片弹簧断裂是由于在酸洗、电镀过程中析氢反应的发生,使其产生氢脆现象;同时由于热处理工艺过程控制不当,造成组织异常,硬度高于技术要求,加快了其氢脆倾向,最终导致片弹簧在外应力作用下发生氢脆断裂。     

SWRCH15A钢螺钉断裂原因分析

某批SWRCH15A钢螺钉在装配使用一个星期后,有10件螺钉发生自然断裂。通过宏观检验、金相检验、硬度及渗碳层深度测试、断口分析的方法,分析了螺钉断裂的原因。结果表明:在该批螺钉的电镀锌过程中,溶液中存在H~+和H_2O分子,促使发生阴极反应析出的氢原子富集,诱发阴极氢脆型应力腐蚀,从而造成螺钉的延迟断裂。     

40Cr钢紧固螺栓断裂原因分析

某石化厂管道连接法兰用40Cr钢紧固螺栓在使用不到1a(年)后发生径向断裂。通过宏观分析、化学成分分析、光学显微镜和扫描电镜观察、硬度测试等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓在较高应力水平下服役,在应力和氢的共同作用下发生了氢脆断裂;导致其氢脆断裂的主要原因是螺栓在酸洗磷皂化和磷化过程中引入了较多的氢。     

高压燃油泵溢油阀断裂失效分析

某高压燃油泵溢油阀在服役过程中发生断裂,通过尺寸设计与原材料选用分析、化学成分分析、断口分析、金相分析、有效硬化层深度测试、硬度测试、镀锌层厚度测试、孔径尺寸测试等方法对溢油阀断裂原因进行了分析。结果表明:该溢油阀失效模式属于氢脆延迟断裂。溢油阀表面渗碳淬火处理导致其硬度偏高,氢脆敏感性增强;酸洗镀锌过程中由于未进行脱氢处理,导致溢油阀表面发生氢聚集,最终在安装应力和氢的共同作用下发生氢脆断裂。最后针对溢油阀断裂原因提出了预防措施。     

SWRCH22A钢自攻螺钉断裂原因分析

SWRCH22A钢自攻螺钉在装配一天后发生断裂,通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、断口分析及氢含量测试等方法,对其断裂原因进行了分析。结果表明:螺钉的断裂性质为氢致延迟脆性断裂;螺钉经过热处理后的显微组织为回火马氏体和少量残余奥氏体,而马氏体为氢脆敏感组织,且螺钉经过电镀处理,使得其内部氢的质量分数高达0.000 49%,最终导致螺钉于应于集中的螺纹起始位置根部发生氢致延迟脆性断裂。