Page 57 - 理化检验-物理分册2024年第六期
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吕金峄，等：SCM435钢摇臂螺栓断裂原因
断口呈韧窝形貌，为微孔聚集型断裂机制 [6-8] 。 曲应力超出螺栓疲劳强度是导致螺栓断裂的根本
2 综合分析 原因。
（3）建议采用提高装配精度、零件质量和表面洁
断裂螺栓的化学成分和不同位置的硬度均符合
净度等方法来防止螺栓偏载。
产品要求，断口处未发现气孔及异常非金属夹杂物
等冶金缺陷。疲劳源处的螺纹牙无脱碳现象，整个 参考文献：
试样组织正常，为回火索氏体，说明母材质量和热处
[1] 王利军，吕彦新，阮士朋，等．初始组织对SCM435钢
理工艺都不存在问题，但是法兰支撑面一侧存在约
调质处理后力学性能的影响[J]．材料热处理学报，
高度为0.02 mm的台阶，且台阶处存在和其他位置
2019，40(6)：117-122．
明显不同的磨损变质层 ，同时试样断口经超声波 [2] 孟文华，曾伟传，顾静青，等．10.9 级螺栓早期疲劳
[9]
溶液清洗后呈银亮色，疲劳源区呈条状疲劳纹形貌， 断裂失效分析[J]．理化检验(物理分册)，2017，53(5)：
扩展区及瞬断区呈韧窝形貌特征，这表明螺栓在使 365-367．
用过程中极有可能存在偏载现象，进而导致螺栓疲 [3] 张强．冷形变对SCM435冷镦钢球化退火组织性能的
劳断裂。 影响研究[D]．南京：东南大学，2021．
正常情况下，螺栓应承受拉伸应力或剪切应力， [4] 朱晓卉．船用柴油机摇臂座固定螺栓断裂分析及处
但是若螺栓在使用过程中出现偏载现象，就会承受 理[J]．内燃机与动力装置，2017，34(6)：61-64．
[5] 刘艳锋，刘小民，王法云，等．动车机组用304不锈钢
异常的弯曲应力，当螺栓所承受的弯曲应力超过螺
螺栓断裂原因[J]．理化检验（物理分册），2023，59(12)：
纹牙根部材料的弯曲疲劳强度时，就会产生疲劳裂
37-39．
纹，疲劳裂纹进一步扩展导致螺栓断裂。因此，应根
[6] 张丽红，陈芙蓉．低温钢及其低温韧性研究现状[J]．
据螺栓的实际装配情况、使用工况及相关零件状况
电焊机，2020，50(12)：88-91．
确定异常弯曲应力的来源。综合考虑，该螺栓断裂 [7] 郑淮北，叶晓宁，江来珠，等．00Cr12Ni不锈钢焊接热
的原因是螺栓在使用过程中出现偏载现象，导致螺 影响区的组织及韧性[J]．东北大学学报(自然科学版)，
栓承受了超出其疲劳强度的异常弯曲应力。 2010，31(10)：1401-1404．
3 结论及建议 [8] 李敏，杜帅，李颖，等．22MnB5高强钢板热塑性及断
裂行为[J]．塑性工程学报，2022，29(10)：202-207．
（1）螺栓的化学成分和硬度等均满足产品要求， [9] 许永春，李祥军，李旭健，等．TB8钛合金高锁螺栓安
显微组织无异常，材料品质合格。 装断裂原因[J]．理化检验（物理分册），2022，58(10)：
（2）在螺栓使用过程中，由偏载产生的异常弯 67-70．
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