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滕 巍, 等: ４２CrMo钢高强度螺栓轴向开裂失效分析
为 １７mm的棒材, 在棒材拉拔过程中, 原材料上的
ϕ
锻造折叠缺陷沿轴向伸长变形, 在淬火应力和折叠
裂纹引起的应力集中效应的双重作用下形成淬火裂
纹, 导 致 螺 栓 在 后 续 的 加 工 过 程 中 发 生 轴 向
开裂 [ ７Ｇ８ ] .
３ 结论
螺栓轴向开裂与材料本身存在折叠缺陷有关;
该螺栓在热处理前其表面即已存在呈线状分布的锻
造折叠缺陷, 折叠缺陷末端为应力集中敏感区域, 在
淬火热处理时成为了裂纹源, 于强大的淬火应力和
滚压应力作用下诱发了轴向开裂.
参考文献:
[ １ ] 向清然 ． 浅析模具锻造件中折叠缺陷成因[ J ] ． 科技致
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图 ５ 螺栓六角头顶部折叠形貌
[ ２ ] 王兆希, 郭宏梅, 张 小 亮, 等 ． 电 站 稳 压 器 支 承 裙 座 锚
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固螺栓断裂失效分析[ J ] ． 理化检验 物理分册, ２０１５ ,
a p olishedstatemor p holo gy b mor p holo gy afteretchin g
５１ ( １０ ): ７４７Ｇ７５０．
７０００ 个左右, 仅发现 ６ 个螺栓发生了轴向开裂, 开 [ ３ ] 黄丽荣 ．４０Cr钢螺母 断 裂 失 效 分 析[ J ] ． 热 加 工 工 艺,
裂比例很低, 属于偶然失效, 可以排除螺栓的淬裂是
２００９ , ３８ ( ８ ): １５８Ｇ１６１．
由于热处理工艺和热处理操作等因素造成的.裂纹 [ ４ ] 陈南平 ． 机械零件失效分析[ M ] ． 北京: 清华大学出版
通常起源于零件的应力集中处, 或在各种工艺过程 社, １９８８．
中所造成的材料缺陷处 [ ２ ] .而材料缺陷形成应力集 [ ５ ] 任颂赞 ． 钢铁金相图谱[ M ] ． 上海: 上海科学技术文献
中引起的裂纹一般起源于材料的折叠、 拉痕、 偏析等 出版社, ２００３．
缺陷处 [ ３Ｇ４ ] .锻造折叠和微裂纹同属于应力集中敏 [ ６ ] 孙盛玉, 戴雅康 ． 热处理裂纹分析图谱[ M ] ． 大连: 大连
感区域, 容易诱发热处理开裂.该螺栓表面裂纹为 出版社, ２００２．
[ ７ ] 王荣 ． 高强度螺栓 表 面 开 裂 原 因 分 析 [ J ] ． 物 理 测 试,
轴向扩展, 几乎呈直线状, 开裂起源于螺栓表面, 裂
２０１０ , ２８ ( ４ ): ３７Ｇ４１．
纹边上的小裂纹周围存在脱碳现象, 尾端圆钝, 具有
[ ８ ] 温爱玲, 路文娟, 王 生 武 ．３５CrMo 螺 栓 断 裂 分 析 [ J ] ．
锻造折叠特征, 折叠的末端为应力集中点, 往往在热
理化检验 物理分册, ２０１４ , ５０ ( ９ ): ６７４Ｇ６７６．
处 理 淬 火 时 引 发 开 裂 [ ５Ｇ６ ] . 该 螺 栓 原 材 料 下 料 时
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