12.9级螺栓断裂原因分析

hawkch · 发表于 2015-9-29 08:57:43

ustbzt 发表于 2015-9-28 19:14
断裂处有明显的颈缩现象，应该是过载造成的的断裂，可能处理后螺栓的强度并未达到12.9级。

我也觉得是这个问题，可是硬度结果在GB3098.1 12.9 385-435范围，组织也没什么大问题，只是批次间稳定性不太好

hawkch · 发表于 2015-9-29 08:59:03

fengyonghe 发表于 2015-9-28 20:51
请你确定标记内的白色斑点是断口本身的，不是污染物。则断口性质为氢脆延迟断裂。即需经过施加应力和 ...

多谢，回复，今天再用丙酮清洗下，再上照片

hawkch · 发表于 2015-9-29 09:00:54

西渡高速钢发表于 2015-9-29 08:36
断口照片需要重新拍。

另外，注意到出现断裂部位出现颈缩的，几乎都属于过载所致。

断口参差不齐，高度差还蛮大，用体式镜着实不好拍清楚，今天再清洗后，尝试下，再上照片

hawkch · 发表于 2015-9-29 09:07:07

我不是孔子发表于 2015-9-28 21:32
装配力矩过大了吧，金相图片是制样的问题吧，不是氢脆，最讨厌，什么都往氢脆上扯，材料是scm435 ？

有可能，不过我们线上使用的都是扭矩扳手。断裂两个。要么就是扭矩扳手坏了，要么就是使用普通扳手安装。材料是SCM435

xiulirong · 发表于 2015-9-29 10:33:32

硬度在下限做下扭矩，看看怎么样

hawkch · 发表于 2015-9-29 14:01:55

本帖最后由 hawkch 于 2015-9-29 14:05 编辑

西渡高速钢发表于 2015-9-29 08:36
断口照片需要重新拍。图中发亮部分为曝光时间过长导致。

另外，注意到出现断裂部位出现颈缩的，几乎都属于过载所致。

断裂螺栓，丙酮清洗后，重新拍照

hawkch · 发表于 2015-9-29 14:04:08

fengyonghe 发表于 2015-9-28 20:51
请你确定标记内的白色斑点是断口本身的，不是污染物。则断口性质为氢脆延迟断裂。即需经过施加应力和 ...

样品重新清洗过，图中所示的亮点为光源反光，变换照射角度就没有了。不好拍，不过照片我已经上传了，你可以看下。
多谢

oliver · 发表于 2015-9-29 14:43:24

本帖最后由 oliver 于 2015-9-29 14:55 编辑

只看到硬度，低倍断口和x500倍金相，很难判断准确的断裂原因。但还是可以理出一些头绪：

1>. 工具精度 ---- lz说破断扭矩41 Nm，推估12.9级螺丝屈服扭矩大约也90%左右(约37 Nm)，那么即使采用屈服点控制法，最大安装扭矩也不得大于37 Nm。现在30多Nm安装扭矩就拧断了，需要检查扭矩扳手的精度（一般的扭矩扳手误差大约15%，稍好点的也7%）。鉴于扳手精度原因，保险起见，安装扭矩一般不大于破断扭矩75%（屈服点控制法除外），也就是不要大于30 Nm。
2>. 摩擦系数 ---- 检查一下螺丝表面是否太油（发黑后通常会浸油）。太油则降低表面摩擦系数，使得螺丝在同样30+Nm扭矩下承受比干燥状态更大的拉应力，因而可能超过抗拉强度而断裂。
3>. 抗拉强度 ---- 对于12.9螺丝，lz 除了测试硬度，还应测试抗拉强度和屈服强度。现在只看到硬度测试值。硬度合格并不保证强度一定合格。
4>. 尺寸 ---- 建议检查一下螺纹底径是否合格。lz 给出的螺纹外径，对于分析断裂原因没有多大帮助。
5>. 氢 ---- 未经电镀，且热处理后未与酸接触，氢脆可能性不大。断裂方式和断口形貌也不太像氢脆（能SEM验证就好了）。
6>. 材料 ---- 检查冶金瑕疵是否超标，12.9螺丝对此也比较敏感。

hawkch · 发表于 2015-9-29 15:00:02

oliver 发表于 2015-9-29 14:43
只看到硬度，低倍断口和x500倍金相，很难判断准确的断裂原因。但还是可以理出一些头绪：

1>. 工具精度 - ...

分析到位，赞一个

pangxingt · 发表于 2015-9-29 15:01:51

黑色的圈点是镜头或者试样上的异物；
断裂是塑性的；检查失效件硬度也在上限的话，建议检查你的装配工具，有时候工具失效，设定值是30，实际就不一定是多少了。

fengyonghe · 发表于 2015-9-29 15:34:29

我不是孔子发表于 2015-9-28 21:32
装配力矩过大了吧，金相图片是制样的问题吧，不是氢脆，最讨厌，什么都往氢脆上扯，材料是scm435 ？

以后看到类似照片我还会请lz确认下那些白色斑点，如果是材料本身的就是氢脆，不是材料本身的就不是氢脆。我一贯都是这样做的。

hawkch · 发表于 2015-9-29 16:00:22

fengyonghe 发表于 2015-9-29 15:34
以后看到类似照片我还会请lz确认下那些白色斑点，如果是材料本身的就是氢脆，不是材料本身的就不是氢脆。 ...

多谢分析，支持按这个套路分析

zhangrong · 发表于 2015-10-1 09:00:42

几乎都属于过载所致，同意20楼的意见

跋涉者 · 发表于 2015-10-1 12:46:32

应该属于氢脆延迟h断裂；因为螺纹就是氢所存在的陷阱；

heliang28345 · 发表于 2015-10-2 05:15:38

oliver 发表于 2015-9-29 01:43
只看到硬度，低倍断口和x500倍金相，很难判断准确的断裂原因。但还是可以理出一些头绪：

1>. 工具精度 - ...

赞分析。个人感觉也应该先检查检查扳手

fengyonghe · 发表于 2015-10-2 12:57:54

hawkch 发表于 2015-9-29 14:04
样品重新清洗过，图中所示的亮点为光源反光，变换照射角度就没有了。不好拍，不过照片我已经上传了，你可 ...

我和断口打了一辈子交道，正常断口对这光不论怎么看也不会反光，凡是反出现反光的断口一定是有问题的。在这个论坛里没人重视这种既重要又容易得到的信息。反光有三种情况，沿晶断，解理断，氢脆断。

fengyonghe · 发表于 2015-10-2 17:51:58

hawkch 发表于 2015-9-28 11:23
氢脆一般都为脆性断裂，从这个断口上看，不太像脆性断裂。另，有变形存在。你觉得呢？

延迟氢脆是有变形的，呈颗粒状

fengyonghe · 发表于 2015-10-2 18:36:40

fengyonghe 发表于 2015-10-2 17:51
延迟氢脆是有变形的，呈颗粒状

这断口是不是颗粒状要看看实物

nan409 · 发表于 2015-10-7 14:39:23

摩擦系数小了，可能是装配是有油引起的

leeyoung007 · 发表于 2015-10-9 11:05:08

组织是没问题的,感觉偶然性因素的可能性多一些,比如表面有缺陷. Olive的分析很全面.

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