双头螺栓失效分析

图2 螺栓断口低倍形貌12×图3 微观断口形貌1200×

2.2 化学成分分析

在失效件的六角杆部位取样,用光谱进行化学成分分析,其结果(质量分数)符合标准要求,见表1。

2.3 硬度测定和金相检验

对失效件(1号组试样)和按要求除氢后同批零件(2号组试样)的六角面分别进行硬度测试,其实测值均为39～41HRC,略高于32～39HRC技术要求值。在失效件断口附近取样观察其显微组织,其组织为有明显马氏体位向的回火托氏体,未发现白点和发纹,与2号组试样组织相同。

2.4 氢脆验证试验

为测试失效件是否存在游离氢,即用预载荷试验/平行支承面法进行氢脆试验。

2.4.1 试验方法

取1号组试样三件,另在同批已按要求除氢的螺栓中任意选取2号组试样3件。预载荷试验在夹具上进行。使试件承受屈服点以内的相应扭矩,按技术要求,其施加的最大扭矩为6.6Nm,并在此扭矩下保持72h以后,检查试件是否发生破坏。

2.4.2 试验结果

1号组试样在试验结束时已发生断裂,其低倍断口与图2相同,在扫描电镜1200倍下观察,其微观组织与图3相同,为冰糖状沿晶脆性断裂。

2号组三件试样至试验结束均未发生破坏,用加大扭矩实施人为破坏至试件断裂,其断口见图4,整个断面较灰暗,呈纤维状,螺栓断裂时产生较大的塑性区域,扫描电镜放大照片显示主要由韧窝组成,见图5。

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