Page 53 - 理化检验-物理分册2023年第一期

宋艳双, 等: 某铁路桥梁用20MnTiB钢高强螺栓断裂原因

层, 螺纹压根外观成型良好, 符合 GB / T3098.1 — 区域可见明显的放射条纹, 说明裂纹在该区域快速

2010 《 紧固件机械性能 螺栓、 螺钉和螺柱》 的要求。 扩展; 随着裂纹的不断扩展, 螺栓的实际承载面积逐
2.5 断口分析 渐减小, 最终发生瞬断, 形成剪切唇 [ 4 ] ; 裂纹扩展区
2.5.1 宏观分析 域面积约占整个断口面积的 4 / 5 , 起裂源区和最后
将生锈的螺栓断口清洗后, 进行宏观形貌观察, 断裂形成的瞬断区剪切唇面积约占整个断口面积的
结果如图3所示。由图3可知: 螺栓整个断口形貌 1 / 5 。结合断口各个区域的形貌特征以及瞬断区占
相对平坦, 未见明显的损伤和塑性变形; 起裂源区位 整个断口的面积比例, 可初步判断该螺栓的主要断
于外螺纹牙型槽底, 存在较大的应力集中; 断口中部 裂形式是脆性断裂 [ 5 ] 。

图3 螺栓断口的宏观形貌
2.5.2 微观分析 所示。由图4可知: 断口起裂源位置的颗粒明显, 立

用扫描电镜( SEM ) 观察螺栓断口, 结果如图 4 体感强, 呈冰糖状; 裂纹沿晶界扩展, 呈较严重的脆

图4 螺栓断口的SEM 形貌
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