飞机盖板螺栓断裂失效分析

某飞机服役一段时间后，机翼盖板1根螺栓发生断裂。通过外观痕迹和断口形貌观察、显微组织检查、硬度测试、能谱成分分析、氢含量测试以及氢脆试验，对螺栓的断裂性质和原因进行了分析。结果表明，螺栓断裂性质为氢致延迟脆性断裂。材料强度偏高，氢脆敏感性较大是螺栓发生氢脆断裂的内因，表面局部腐蚀吸氢是导致螺栓氢脆断裂的直接原因。调整热处理工艺，在满足设计要求的前提下适当降低螺栓的强度，同时加强螺栓的腐蚀防护，可以有效预防氢脆断裂的发生。     

螺栓断裂原因分析

某螺栓材料牌号为0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)，螺栓经淬回火热处理工艺表面涂镀锌处理，在设备上安装并施加紧固应力，次年装船投入海洋环境使用，两年半后检查发现螺栓断裂。对断裂螺栓材料的力学性能、显微组织和硬度、断口形貌及化学成分进行了分析和检验。结果表明：螺栓表面涂层氢含量偏高，以及材料强度高、氢脆敏感性大是导致螺栓发生氢脆断裂的主要原因。服役过程中，紧固应力作用于螺纹段表面，导致螺栓表面涂层中的氢逐渐向附近的螺纹根部扩散并富集，局部氢含量达到氢致开裂的临界浓度后，导致螺栓发生氢脆断裂。     

高强度钢螺栓断裂失效分析

通过外观检查、断口宏微观观察、能谱分析、氢含量测试、硬度检测和金相检验对断裂失效螺栓进行了分析。结果表明,螺栓失效性质为氢致脆性断裂;螺栓断裂主要与抗拉强度和相对的氢含量较高有关。建议改善热处理工艺降低螺栓的抗拉强度,增加除氢时间以降低氢含量。     

某型高强度螺栓断裂失效分析

为了能确定某海上设备使用的35CrMnSiA高强度螺栓的断裂原因,对断裂的螺栓进行外观检查,断口宏观、微观分析,氢含量检测,金相组织检查及硬度检测等试验.在理化试验的基础上,运用微观断裂机理对螺栓的断裂原因进行分析,得出结论:其断裂失效性质为由应力,氢和腐蚀共同作用引起的氢致开裂型应力腐蚀断裂.其中,引起螺栓断裂的氢来自外界腐蚀环境.提出改善螺栓的加工工艺和使用无氢脆的涂覆层来提高螺栓的抗腐蚀断裂能力.     

30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析

某飞机用30CrMnSiA钢沉头螺栓在拆卸过程中发生断裂,同炉批未曾使用的螺栓经磁粉检测也存在裂纹。为查找失效分析原因,通过对断裂件和同炉批开裂的螺栓外观检查、断口宏微观分析、能谱分析、硬度检测、金相分析等方法对断裂和开裂的螺栓进行了分析。结果表明:断裂螺栓和开裂螺栓断裂类型为氢脆,螺栓氢脆断裂主要与抗拉强度和热处理工艺有关,通过改善热处理工艺参数,适当降低螺栓的强度,增加酸洗后的除氢时间降低氢含量,从而避免氢脆发生的可能性。     

12.9级矿车制动盘螺栓断裂失效分析

材料为SCM435钢的12.9级六角头螺栓服役42 h后发生断裂。为了揭示螺栓断裂的原因,采用光电直读光谱仪、光学显微镜、扫描电镜和测氢仪对断裂的螺栓进行了化学成分、宏观和微观等分析。研究结果表明,螺栓断裂是氢致延迟断裂。     

核电厂齿轮箱蜗轮固定螺栓断裂失效分析

电厂在设备检修过程中发现桥架滚珠螺母齿轮箱蜗轮固定螺栓断裂，为分析固定螺栓的断裂原因，对其进行了宏观观察、化学成分分析、硬度测试、显微组织测试和微观观察等分析手段。排除材料不合格或者材料老化因素，得出螺栓断裂的根本原因为氯离子引起的应力腐蚀开裂，而腐蚀过程的析氢反应促进了裂纹扩展，最终在外力作用下导致螺栓断裂。     

14Cr17Ni2钢制螺栓的断裂原因分析

利用光学显微镜、扫描电镜分别观察了14Cr17Ni2钢制断裂螺栓的显微组织和断口形貌。同时,采用常规拉伸和慢应变速率拉伸试验分别对断裂螺栓的常规力学性能和氢脆敏感性进行了检测和评价。结合有限元分析,对14Cr17Ni2钢制螺栓发生断裂的原因和机理进行了探讨和分析。结果表明,14Cr17Ni2钢制螺栓的断口特征属于沿晶+穿晶准解理脆性断口,慢应变速率拉伸试验结果显示14Cr17Ni2钢制断裂螺栓存在氢致延迟断裂风险,14Cr17Ni2钢制螺栓在使用工况下发生阴极析氢型应力腐蚀现象,钢中氢含量较高。断裂螺栓基体中氢含量及有限元模拟结果侧面阐释了14Cr17Ni2钢制螺栓发生氢致延迟断裂的根本原因。     

汽车轮胎螺栓断裂失效分析

采用金相显微镜及扫描电镜,结合常规实验方法对某汽车轮胎断裂螺栓的断口形貌、组织和化学成分进行分析。结果表明,螺栓基体中存在的大量氢引起的氢致延迟断裂是螺栓发生断裂的主要原因。     

汽车下摆臂球销座连接螺栓断裂失效分析

汽车下摆臂球销座连接螺栓在使用时发生早期断裂。采用金相分析、硬度测试及氢含量测定等方法对其断裂原因进行了分析。结果表明,螺栓在电镀过程引入氢而后续处理时间过短除氢不完全,加上R转角处容易造成应力集中,因此在使用后不久便发生螺栓断裂失效。同时提出了相应的改进措施。     

柴油发动机飞轮螺栓断裂原因分析

柴油机飞轮螺栓,材料为42CrMo钢,经调质处理及除油和磷化处理,在拧紧及紧固后放置过程中发生断裂。对断裂的螺栓进行了宏观形貌检验、化学成分分析、纤维流线和显微组织检验,以揭示其断裂的原因。检验结果表明:在除油和酸洗过程中氢渗入了螺栓,在应力诱导下扩散,在螺栓的头、杆结合处产生应力集中,在紧固力的作用下发生断裂,属氢致延迟断裂。     

30CrMnSiA螺栓断裂原因分析

30CrMnSiA螺栓在安装一段时间后断裂.通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度和化学成分检测、破坏拉力试验、氢含量测定以及模拟试验等,确定了螺栓断裂性质和原因.结果表明,螺栓在其材质氢含量仅1ppm条件下发生断裂的性质为氢脆断裂,断裂原因并非由于氢含量过高,而主要是由于该批次螺栓存在一定程度的回火脆化,加之螺栓材质C元素含量偏高和马氏体组织较粗大,提高了螺栓材料的抗拉强度,增加了材料的氢脆敏感性,最终导致螺栓的氢脆断裂.     

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对断裂失效的螺栓件进行宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、金相分析和硬度测试,结果表明,该螺栓属于起裂螺纹根部表面的单向弯曲疲劳断裂,断裂螺栓起裂区断口为穿晶和少量沿晶混合的疲劳断口,扩展区断口为穿晶疲劳断口,终断区很窄,为韧窝断口,说明螺栓起裂过程除受到弯曲疲劳应力外,还受到氢的作用,螺栓终断时弯曲应力并不大。螺栓镀锌后残留氢偏高和工作中存在振动是导致螺栓发生疲劳断裂的主要原因。     

六角头螺栓断裂原因分析

对断裂失效的螺栓件进行宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、金相分析和硬度测试,结果表明,该螺栓属于起裂螺纹根部表面的单向弯曲疲劳断裂,断裂螺栓起裂区断口为穿晶和少量沿晶混合的疲劳断口,扩展区断口为穿晶疲劳断口,终断区很窄,为韧窝断口,说明螺栓起裂过程除受到弯曲疲劳应力外,还受到氢的作用,螺栓终断时弯曲应力并不大。螺栓镀锌后残留氢偏高和工作中存在振动是导致螺栓发生疲劳断裂的主要原因。     

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 高强度螺栓材料为20MnTiB钢,服役时间约24 h发生断裂。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机等手段,对断裂螺栓进行了宏观、化学成分、氢含量、硬度、金相、能谱和开裂面电子显微形貌分析后,得出该螺栓断裂的主要原因是在使用前已经存在裂纹,造成应力集中,在拉应力的作用下,材料中的氢原子向裂纹尖端移动、富集,使局部氢浓度升高,螺栓发生了氢致延迟脆性断裂。     

35CrMo钢螺栓断裂原因分析

35Cr Mo钢螺栓在使用中发生断裂。为了揭示螺栓断裂的原因,对断裂的螺栓进行了化学成分分析、显微组织检验和力学性能测定。结果表明,螺栓的化学成分、显微组织、氢含量以及夹杂物含量均符合要求,拉伸性能偏低。由断裂螺栓的断口分析发现,大部分螺栓都存在疲劳裂纹,疲劳裂纹均起源于螺纹根部,裂纹端部应力集中是螺栓发生断裂的原因,与偏低的拉伸性能无关。此外,螺纹根部的机加工缺陷也是裂纹源,在周期应力的作用下导致螺栓疲劳断裂。     

苛刻氢环境下耐火耐候螺栓钢的延迟断裂行为

利用电化学充氢、恒载荷缺口拉伸延迟断裂的实验方法分析了1000 MPa级耐火耐候螺栓钢和传统普碳螺栓钢在苛刻氢环境中的延迟断裂行为和微观机理。结果表明:在苛刻氢环境(氢含量≥3×10~(-6))中加载100 h的临界断裂时间条件下,耐火耐候螺栓钢缺口试样的延迟临界断裂应力σ_(NC )比传统普碳螺栓钢提高了348 MPa,延迟断裂强度比σ_(NC)/σ_(N0)提高了24%,氢脆敏感性指数HEI_C(%)降低了44.1%。耐氢致延迟断裂性能明显优于传统普碳螺栓钢,为减免涂装耐火耐候新型螺栓钢在沿海、潮湿等恶劣环境中长期服役提供了条件;高温回火中大量弥散析出的纳米级(V,X) C型碳化物形成捕获H原子的氢陷阱是耐火耐候钢大幅度改善耐延迟断裂性能的原因,同时纳米级Nb、V析出物和含Mo合金渗碳体的二次硬化是耐火耐候钢具有优良高温性能的主要原因。     

35CrMo高强螺栓脆性断裂原因分析

35CrMo钢高强螺栓在使用中发生脆性断裂。为了揭示螺栓断裂的原因,对断裂的螺栓进行了化学成分分析、硬度、显微组织、断口分析、氢含量等方面检测。结果表明,螺栓的化学成分、硬度指标、抗拉强度、夹杂物含量以及氢含量均符合要求。由断裂螺栓的断口分析发现,保留马氏体位相的回火索氏体易在心部形成应力集中,导致在该位置形成细微的应力裂纹,装配过程中受到外部的拉应力下,逐步向周围扩展,最终在多因素叠加下而产生脆性断裂。     

30CrMnSiA钢螺栓的断裂失效分析

通过显微组织分析、硬度测试、断口形貌及能谱分析、氢含量测试等手段对发动机固定螺栓的断裂失效原因进行了分析。结果表明,当氢含量偏高、硬度偏高、承受较大载荷这三个条件同时具备才导致螺栓发生氢脆断裂。     

转炉倾动机构连接叉联接螺栓断裂原因分析与对策

文章从材质、氢脆性、力学性能、结构和预紧力5个方面对唐钢热轧部150 t转炉倾动机构连接叉螺栓断裂的原因进行了分析,指出了螺栓断裂由螺栓本身结构及预紧力不足所致,通过计算确定了预紧力的范围,并在最后给出了防止螺栓断裂的对策。