Page 95 - 理化检验-物理分册2025年第四期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl240014

扳头断裂原因

赵学谦 ，牛铭越 ，胡寒婷 ，毛宽亮 ，王 博 1
1
1,2
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（1.中信重工机械股份有限公司，洛阳 471000；2.智能矿山重型装备全国重点实验室，洛阳 471000）
摘 要：某扳头在使用过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析、
硬度测试等方法分析了扳头断裂的原因。结果表明：扳头的热处理工艺控制不当，导致材料硬度较
高，组织中出现马氏体，材料的氢脆敏感性增强，最终导致扳头发生氢致脆性断裂。
关键词： 扳头；氢致脆性断裂；沿晶开裂；回火温度；马氏体
中图分类号：TB31；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2025)04-0079-03
Reason for the fracture of the wrench

ZHAO Xueqian , NIU Mingyue , HU Hanting , MAO Kuanliang , WANG Bo 1
1
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( 1. CITIC Heavy Industries Co., Ltd., Luoyang 471000, China;
2. State key Laboratory of Intelligent Mining Heavy Equipment, Luoyang 471000, China )
Abstract: The wrench broke during use. The reasons for the fracture of the wrench were analyzed using
macroscopic observation, chemical composition analysis, metallographic examination, scanning electron microscopy
analysis, hardness testing. The results show that improper control of the heat treatment process for the wrench
resulted in high material hardness, martensite formation in the microstructure, the hydrogen embrittlement
sensitivity of the material increased, and ultimately led to hydrogen induced brittle fracture of the wrench.
Keywords: wrench; hydrogen induced brittle fracture; intergranular cracking; tempering temperature; martensite

高压压铸机锁模油缸采用紧固螺栓连接，由于 的扭力为14 351 N· m，使用过程符合规范要求，并
紧固零部件的结构限制，常常采用扳头作为连接液 未过载使用。笔者采用一系列理化检验方法对扳头
压扭力扳手和螺栓的过渡工具。在一次常规拧紧作 断裂的原因进行分析，以避免该类问题再次发生。
业时，液压扳头发生断裂(见图1)。据了解，在发生 1 理化检验
断裂前，液压扳头已经完成了35根螺钉的紧固工作，
1.1 宏观观察
在进行第 36 根螺钉加力时扳头破裂，扳头的孔径
为46 mm。根据安装手册，紧固螺栓的规格为M64- 扳头断口的宏观形貌如图2所示。由图2可知：
扳头断裂为2块，各断裂块断口平齐，未见明显宏观
10.9级，其紧固扭力为14 400 N· m，实际液压扳手
塑性变形，断口表面粗糙，呈脆性断裂特征；扳头断
口呈结晶状，断面上有明显放射状条纹，并收敛于结
构上存在应力集中的方孔拐角处，即为裂纹源，断口
呈一次性瞬时断裂特征。

图 1 断裂液压扳头的宏观形貌

收稿日期：2024-01-24
作者简介：赵学谦（1990-） ，男，高级工程师，主要从事金属零部
件理化检验及失效分析工作，zhao_xueqin@126.com 图 2 扳头断口的宏观形貌
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