Page 75 - 理化检验-物理分册2023年第十二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202312015

汽车发动机前制动软管螺栓断裂原因

李朝辉, 盖跃华

( 深圳市公标知识产权鉴定评估中心 质量技术监督评价事务所, 深圳 518000 )
摘 要: 某汽车发动机前制动软管螺栓发生断裂现象, 采用宏观观察、 化学成分分析、 扫描电镜
分析、 金相检验、 硬度测试等方法分析了螺栓断裂的原因。结果表明: 未对螺栓进行热处理, 导致冷
作硬化没有消除; 在酸洗电镀工序中, 氢离子浸入螺栓的根部, 使螺栓根部发生氢致延迟断裂。
关键词: 螺栓; 冷作硬化; 氢致延迟断裂; 热处理

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 12-0059-04

Reasonsforboltfractureoffrontbrakehoseofautomobileen g ine

LIZhaohui , GAIYuehua

( Qualit y andTechnicalSu p ervisionandEvaluationOffice , ShenzhenPublicStandardIntellectual

Pro p ert yA pp raisalandEvaluationCenter , Shenzhen518000 , China )

Abstract : Theboltoffrontbrakehoseofanautomobileen g inewasbroken.Thecausesofboltfracturewere

anal y zedb y meansof macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , scannin gelectron microsco p e

anal y sis , metallo g ra p hicexaminationandhardnesstest.Theresultsshowthattheboltwasnotheattreated ,

resultin g incoldhardenin g wasnoteliminated.Inthep icklin gandelectro p latin gp rocess , h y dro g enionswere

immersedintherootofthebolt , causin gh y dro g eninduceddela y edfractureattherootofthebolt.

Ke y words : bolt ; coldhardenin g ; h y dro g eninduceddela y edfracture ; heattreatment
某型汽车发动机中的前制软管螺栓发生断裂。 由图1可知: 1号螺栓的断裂位置为螺栓根部, 2号
断裂螺栓的材料为 45 钢, 规格为 M8 , 其生产工艺 和3号螺栓是未使用的螺栓。

流程为: 10mm 圆棒退火处理 → 冷镦成形 → 热处
ϕ
理→电镀前成品抽检 → 除油 → 低浓度酸清洗 → 清
洗→镀锌→清洗出光→钝化清洗→沥水→进烘道烘
干→成品检验。
笔者采用宏观观察、 化学成分分析、 扫描电镜
( SEM ) 分析、 金相检验、 硬度测试等方法分析了螺 图1 3个螺栓的宏观形貌
栓断裂的原因, 以防止该类问题再次发生。 图2为1号螺栓螺帽和螺杆断口宏观形貌, 由
图2可知: 裂纹从螺栓根部边缘由外向内扩展, 螺纹
1 理化检验
根部未见明显的变形和剪切唇, 说明螺栓发生脆性
1.1 宏观观察 断裂; 裂纹源在螺杆的根部, 断口有放射状台阶, 在
对3个螺栓进行试验分析, 分别编号为1号、 2 螺纹根部存在应力集中; 瞬断区面积较大, 有摩擦痕
号和3号。 1号螺栓为发生完全断裂的螺栓; 2号螺 迹, 螺栓承受了拉伸应力, 并伴随有切应力。
栓为未安装、 无裂纹的成品螺栓; 3号螺栓为经过调 1.2 化学成分分析
质处理的螺栓。 3 个螺栓的宏观形貌如图 1 所示, 从断裂螺栓上取金属屑, 采用碳硫仪对1号断
裂螺栓进行化学成分分析, 结果如表1所示, 由表1
收稿日期: 2023-10-10
可知: 1 号断裂螺栓的化学成分符合 GB / T699 —
作者简介: 李朝辉( 1965- ), 男, 高级工程师, 主要从事产品质量

2015 《 优质碳素结构钢》 对45钢的要求。
评价及知识产权鉴定工作, 13998850760@163.com
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