Page 87 - 理化检验-物理分册2021年第十一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202111018

力矩扳手连接杆的断裂原因及热处理工艺改进

武 坤, 杨 帆, 王秀健, 郑喜平, 李 皓

( 郑州精益达汽车零部件有限公司, 郑州 450000 )
摘 要: 力矩扳手连接杆在使用中发生断裂, 通过宏观观察、 化学成分分析、 力学性能试验、 显微
组织观察和断口分析等方法, 对该连接杆断裂的原因进行分析。结果表明: 连接杆硬度合格, 抗拉
强度、 屈服强度和延伸率不合格, 显微组织为回火索氏体+网状铁素铁+魏氏组织, 不符合技术要
求; 断口属于疲劳断裂, 裂纹起源于连接杆外表面, 裂纹源处无夹杂物; 断裂的主要原因是连接杆热
处理工艺不当导致力学性能偏低; 通过降低淬火温度、 缩短保温时间和淬火转移时间以及提高淬火
冷却速率等措施后, 连接杆服役了18个月, 未发生断裂。

关键词: 连接杆; 魏氏组织; 工艺改进; 网状铁素体

中图分类号: TG142.1 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 11-0071-04

FractureReasonandHeatTreatmentProcessIm p rovementof

Connectin gRodofTor q ueS p anner

WUKun , YANGFan , WANGXiu j ian , ZHENGXi p in g LIHao
,

( Zhen g zhouJin gy idaAutoPartsCo. , Ltd. , Zhen g zhou450000 , China )

Abstract : Theconnectin g rodoftor q ues p annerwasfractureddurin guse.Thereasonsforthefractureof

connectin g rodwereanal y zedb ymethodssuchasmacroobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , mechanical

p erformancetest , microstructureobservationandfractureanal y sis.Theresultsshowedthatthehardnessof

connectin grod were q ualified , the tensile stren g th , elon g ation and y ield stren g th were un q ualified. The

microstructurewastem p eredsorbite+reticulatedferrite+widmanstattenstructure , whichdidnotmeettechnical

re q uirements.Thefracturebelon g edtofati g uefracture , andcrackori g inatedfromtheoutersurfaceofconnectin g

rod.Themainreasonforthefracturewastheim p ro p erheattreatment p rocessofconnectin g rod , whichledtolow

mechanical p ro p erties.Afterreducin gq uenchin g tem p erature , shortenin gholdin g timeand q uenchin g transfertime

andincreasin gq uenchin gcoolin grateandothermeasures , theconnectin grodhasbeeninservicefor18 months

withoutfracture.

Ke y words : connectin g rod ; widmanstattenstructure ; p rocessim p rovement ; reticularferrite
力矩扳手的主要作用是紧固螺栓, 其应用力矩 1 理化检验
一般为扳手扭力的20%~90%连续可调, 使用时先
设定目标扭矩, 扳动手柄, 在其扭矩达到目标值时, 1.1 宏观观察

扳手会发生轻微的震动和清晰的“ 卡塔” 声。某力矩 力矩扳手长1180mm , 扭矩为1200N · m , 断
扳手使用了3个月后, 头部和手柄之间的连接杆出 裂发生在其头部和手柄连接处, 见图1a ), 由于靠近
现断裂。为查明其断裂原因, 笔者进行了一系列理 扳手头部, 此处受力较大。图 1b ) 是安装在扳手内
化检验与分析, 并对其热处理工艺进行改进, 以防止 部的连接杆, 主要作用是连接头部和手柄, 直径为

该类问题的再次发生。 16mm , 长为350mm 。图1c ) 是力矩扳手的断口宏
观形貌, 断口分为3个区域: Ⅰ区是裂纹源区, 位于
收稿日期: 2021-08-16
断口边缘位置, 约占断口面积的1%~2% ; Ⅱ 区是疲
作者简介: 武 坤( 1995- ), 男, 助理工程师, 主要从事金属材料

劳扩展区, 呈亮白月牙形, 有明显疲劳辉纹, 约占断口
理化检测及失效分析等工作, 1060528495@ qq .com
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