螺栓断裂原因与抽检结果分析

采用断口宏观形貌观察、化学成分分析、显微组织检验、力学性能测试及腐蚀产物的X射线衍射分析等手段，对断裂与部分抽检的卡瓦螺栓进行了综合试验分析。结果表明，断裂螺栓为应力腐蚀断裂。而从抽检的螺栓中发现，有的化学成分不符合要求，有的热处理工艺不合理，有的存在表面淬火裂纹等，螺栓质量的不合格率约10％。在质量分析的基础上，提出相应的改进措施。     

某直升机连接螺栓断裂原因

某型直升机固定尾减速机钛合金内侧压板的3件35Ni4Cr2MoA钢连接螺栓在试车时发生了断裂。通过宏观观察、断口分析、金相检验、力学性能试验和氢含量测试等方法,分析了连接螺栓的断裂原因。结果表明:连接螺栓的失效模式为疲劳断裂,压板孔壁与螺栓杆部的局部挤压损伤形成了疲劳裂纹源,试车过程中裂纹不断扩展,最终导致了连接螺栓的断裂。     

销孔螺栓断裂分析

销孔螺栓在服役期限内发生断裂。借助扫描电子显微镜对断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,由于销孔螺栓的热处理工艺不当,使其显微组织成为珠光体＋沿晶界分布的网状铁素体及魏氏体组织,造成晶界弱化,使得销孔螺栓强度降低,在应力的作用下发生疲劳断裂。     

挤出机摩擦离合器螺栓断裂分析

某挤出机中气动摩擦离合器与减速器端连接的螺栓在使用过程中经常发生断裂,改用另一种材料的螺栓后情况未有很好改善。采用化学成分分析、力学性能测试、断口分析和金相检验等方法,对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明：起裂源位于螺栓的加工刀痕、表面擦伤处及因微动疲劳所致的螺纹微裂纹处,这些部位均存在应力集中,在振动作用下,萌生的裂纹不断扩展,使有效承载面积不断减小,最终引起螺栓疲劳断裂。     

10.9级高强螺栓头部断裂原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验及能谱分析等方法对10.9级高强螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:在螺栓镦头成型工序中,头部R角部位产生折叠微裂纹,形成了早期裂纹源;在服役过程中,螺栓长期受交变工作应力作用,使得微裂纹进一步扩展,最终导致高周疲劳断裂。最后提出了相应的预防措施。     

高强螺栓断裂原因分析

对断裂的高强度螺栓断口及其腐蚀产物、螺栓表面存在的微裂纹进行了观察分析；对螺栓材料进行了热处理、氢脆敏感性和力学性能试验。结果表明，引起断裂发生的裂纹源─—微裂纹是Ｃｌ￣－应力腐蚀及氢脆交互作用的结果。断裂螺栓材料变脆是由于时效致使晶界产生铁铬碳化物偏聚引起的。对断口形貌和断裂过程用断裂力学方法提出了解释。     

销轴断裂原因分析

采用金相分析、硬度测试及化学成分分析等方法对销轴断裂的原因进行了分析。结果表明,由于零件未按要求进行热处理,导致表面脱碳层超标、组织中有马氏体等非正常组织,加上在螺纹牙底容易造成应力集中,因此在使用后不久便发生了销轴在螺纹处断裂失效。     

高强度螺栓断裂原因分析

表面磷化处理的高强度螺栓在装配时发生断裂。对断裂螺栓进行宏观和微观检验、化学成分分析、金相检验、能谱分析和力学性能分析。结果表明：该螺栓的裂纹表面有氧化物且存在与螺栓表面相似的磷化物,裂纹处没有脱碳现象,说明裂纹在磷化处理前已存在,判断该裂纹是淬火裂纹。螺栓的断裂是由淬火裂纹造成的。     

水轮机制动器螺栓断裂原因分析

某水电站水轮机制动器闸板螺栓发生断裂,通过宏观观察、断口微观分析、化学成分分析、金相检验及硬度测试等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓的螺纹表面存在折叠和微裂纹等加工缺陷,应力在该处集中;且生产过程中热处理工艺控制不当,螺栓显微组织不是调质组织,且存在魏氏组织,使螺栓力学性能下降;当受到较大冲击力时,裂纹从加工缺陷处起裂并迅速扩展,导致螺栓断裂。     

列车车轮辐板断裂原因分析

通过化学成分分析、宏观及微观检验、力学性能测试、有限元分析等方法对列车车轮辐板断裂的原因进行了分析。结果表明:车轮辐板内侧面存在明显的点腐蚀,在辐板表面交变应力的作用下发生疲劳开裂,当疲劳裂纹扩展到一定长度时车轮发生断裂。点腐蚀不仅破坏了辐板表面喷丸加工所形成的高硬度残余压应力层,并在点蚀坑内部造成应力集中,形成疲劳裂纹源。因此车轮在运输、存放及使用过程中应注意防护,避免腐蚀的发生。     

在线钢轨断裂原因分析

U75V热轧钢轨铺设在曲线地段使用超过3a(年),其中一支钢轨发生断裂,部分钢轨出现剥离掉块。当查找断裂原因,对断裂钢轨进行了理化检验。结果表明:轮轨接触应力过大,超过了钢轨接触疲劳强度,由于疲劳裂纹萌生和扩展的速率大于磨耗速率,在钢轨塑性变形层表面萌生并形成了疲劳裂纹,并沿变形流线方向疲劳扩展,在轮轨接触圆角处距表面2 mm处形成了疲劳核伤,在车轮的反复作用下发生了断裂。     

地铁列车车钩钩头法兰磁粉聚集原因分析

某地铁列车车钩钩头法兰部位在磁粉探伤过程中发现磁粉聚集现象,通过对磁粉聚集区域切片进行剖面宏观分析、硬度测试、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析以及能谱分析,对磁粉聚集原因进行了分析。结果表明:钧头法兰磁粉聚集区域存在焊接特征,且焊缝中存在气孔、夹渣等焊接缺陷,靠近焊接熔合线的热影响区存在疏松铸造缺陷;在磁粉探伤时,这些缺陷位置会形成漏磁场,使磁粉在漏磁场处聚集,从而形成磁粉聚集。     

30MnSi管桩钢筋延迟脆断原因分析

针对30MnSi管桩钢筋（PC钢棒）延迟脆断的现象,从力学性能、化学成分、显微组织、表面质量、断口形貌以及后续热处理工艺等方面对延迟脆断的原因进行了分析。结果表明：该管桩钢筋发生延迟脆断主要是由于其热处理过程中回火温度不稳定,使钢筋表面局部形成异常马氏体组织,这种组织形式自身存在着组织应力,而内氢的存在增加了管桩钢筋的内应力;当受外力作用时,外力和管桩钢筋自身的内应力经过一段时间逐渐集中于表面马氏体区,形成断裂源,从而导致管桩钢筋静置数日后突然脆断。     

轧钢加热炉炉底管开裂原因分析

采用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验等方法对轧钢加热炉炉底管产生开裂的原因进行了分析。结果表明：炉底管的开裂是由于原材料本身热处理不当产生魏氏组织和晶粒粗大,降低了钢的韧性和伸长率,在应力的作用下发生开裂。     

风力发电机塔筒紧固用高强螺栓断裂失效分析

某电力公司风力发电机塔筒底座紧固用高强螺栓使用4a(年)后,在进行检修时发现个别断裂现象。通过对螺栓断口进行宏观检验以及扫描电镜分析,并对螺栓材料进行化学成分分析、金相检验以及硬度测试,查明了螺栓断裂原因。结果表明:该螺栓断裂属于低应力高周疲劳断裂,螺栓在调质处理过程中发生严重的表面脱碳,导致螺栓表面硬度和强度降低,于是在应力集中的螺纹根部萌生裂纹,并疲劳扩展直至断裂。     

40CrNiMoA圆钢冲击功偏低原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试和金相检验分析了某批40CrNiMoA圆钢冲击功偏低并呈现方向性的原因。结果表明:严重的带状组织偏析直接影响了材料的冲击功。通过分析带状组织的成因,采取了等温退火工艺,从而有效控制了带状组织偏析,进而改善了冲击性能。     

锅炉水冷却管爆裂原因分析

通过宏观检查、金相检验、化学成分及能谱分析等方法对锅炉水冷却管爆裂原因进行了分析。结果表明:爆裂处管子局部受热,导致显微组织发生变化,使钢管金属材料的力学性能下降,受热面变形,管子慢慢胀粗导致管壁减薄,引起管子鼓包、穿孔直至开裂,造成爆管。     

某产品胀圈断裂原因分析

某产品在进行完寿命试验后，分解发现胀圈断裂。通过断口分析、金相检验、硬度测试等对胀圈断裂原因进行了分析。结果表明：胀圈发生断裂的主要原因是原材料夹杂较多，尤其是次表层的夹杂带，降低了材料的塑性及强度。并且寿命试验使其反复受力，最终产生了疲劳断裂。对原材料夹杂进行严格控制，可以避免同类事件发生。