高强度螺栓头部“皿”断口，第一次遇到。

ccfx99 · 发表于 2013-8-27 08:59:05

key551 发表于 2013-8-26 11:16
没得出结果。因为没有电镜，很多工作都异常难开展。夹杂和缺陷都暂时没有发现，至于挤压微裂纹，没观察到 ...

不过看了你的螺栓结构图，倒是感觉螺栓根部R角处比较薄弱，且R角太小，可能出现这种断口也就正常了，表面和断裂处的心部硬度差别是否比较大。

key551 · 发表于 2013-8-21 17:19:52

本帖最后由 key551 于 2013-8-26 11:18 编辑

螺柱直径20，拧紧过程中断裂。裂纹于头部法兰面过渡圆角处沿螺栓杆部的反向向螺栓头部内扩展，形成一个“皿”状的断口。“皿”的壁较平齐，最深约3mm，

断口剖面，流线良好。

求教是如何形成的

天涯浪子 · 发表于 2013-8-23 20:33:01

遇过过一次相似的断口，做金相分析时发现存在很多细小的丝状裂纹，有些裂纹两侧还存在脱碳，推测可能是挤压时产生的、

ccfx99 · 发表于 2013-8-26 10:48:43

楼主分析出原因没有？
该断裂是否与心部过多夹杂、缺陷有关，或是在挤压时出现微裂纹有关？

key551 · 发表于 2013-8-26 11:12:42

天涯浪子发表于 2013-8-23 20:33
遇过过一次相似的断口，做金相分析时发现存在很多细小的丝状裂纹，有些裂纹两侧还存在脱碳，推测可能是挤压 ...

有脱碳就好说明问题了。现在从常规检验来看，没发现有价值的线索

key551 · 发表于 2013-8-26 11:16:05

ccfx99 发表于 2013-8-26 10:48
楼主分析出原因没有？
该断裂是否与心部过多夹杂、缺陷有关，或是在挤压时出现微裂纹有关？

没得出结果。因为没有电镜，很多工作都异常难开展。夹杂和缺陷都暂时没有发现，至于挤压微裂纹，没观察到，也还没办法排除这种可能性。从流线上看，是比较良好的。

wwyy1802123 · 发表于 2013-8-26 11:21:58

失效分析应该附上生产工艺的，这个都没有，别人咋分析啊？

key551 · 发表于 2013-8-26 12:29:43

wwyy1802123 发表于 2013-8-26 11:21
失效分析应该附上生产工艺的，这个都没有，别人咋分析啊？

10.9级六角法兰面螺栓，40Cr，热焞成型。表面磷化。硬度37HRC，回火索氏体1级。断口无脱碳

key551 · 发表于 2013-8-28 09:48:45

ccfx99 发表于 2013-8-27 08:59
不过看了你的螺栓结构图，倒是感觉螺栓根部R角处比较薄弱，且R角太小，可能出现这种断口也就正常了，表面 ...

硬度基本一样。R圆角确实是应力集中点，现在比较困惑的是，裂纹为何是直着向螺栓头部内扩展的？从受力及结构分析，正常情况下应该是斜着向内扩展的才对呀。

wwyy1802123 · 发表于 2013-8-28 11:18:40

key551 发表于 2013-8-26 12:29
10.9级六角法兰面螺栓，40Cr，热焞成型。表面磷化。硬度37HRC，回火索氏体1级。断口无脱碳

我感觉是热镦时，R度太小。不知道你这个是新产品开发还是常规生产？

chg1555 · 发表于 2013-8-28 12:51:19

R角，是加工的。齐平断裂与R角太小，应力集中有关，而此断裂情况与冷镦有关。看第一张，镦线流。
建议解剖一根拧紧不断的螺栓，比较冷镦线流情况。

ccfx99 · 发表于 2013-8-29 10:48:04

key551 发表于 2013-8-28 09:48
硬度基本一样。R圆角确实是应力集中点，现在比较困惑的是，裂纹为何是直着向螺栓头部内扩展的？从受力及结 ...

建议楼主将未断截面流线再做一个，我怀疑三个原因共同作用，1、R角小，应力集中因素，2、R角处受到车削、（流线断裂）更加薄弱，3心部变形太大，心部明显流线处（偏析处）有微裂纹，需要检查未断件是否存在微裂纹。
两个疑问，1、螺栓断面椭圆？感觉有弯曲力的存在，装配时是否可排除弯矩存在？
2、螺栓顶面（图下面）不平，心部有凸起，是镦后就这样吗？

钢铁医生 · 发表于 2013-8-29 14:34:22

天涯浪子发表于 2013-8-23 20:33
遇过过一次相似的断口，做金相分析时发现存在很多细小的丝状裂纹，有些裂纹两侧还存在脱碳，推测可能是挤压 ...

说不定淬火已经开裂了。回火也存在氧化脱碳现象

天涯浪子 · 发表于 2013-8-29 17:34:27

钢铁医生发表于 2013-8-29 14:34
说不定淬火已经开裂了。回火也存在氧化脱碳现象

嗯但是那个裂纹不像淬火裂纹，裂纹呈丝状，很细小，很短，数量很多

钢铁医生 · 发表于 2013-8-29 17:40:27

天涯浪子发表于 2013-8-29 17:34
嗯但是那个裂纹不像淬火裂纹，裂纹呈丝状，很细小，很短，数量很多

螺栓都是冷镦的吧。
也有可能冷镦产生裂纹。这个我不专家，冷镦工艺看看。

mack · 发表于 2013-9-11 10:57:53

个人认为是头部成型过程中，金属流线不正常！！！

zhangrong · 发表于 2013-9-11 11:43:15

螺栓如果热焞成型从宏观看断裂处晶粒度不是很粗大可以说热成形温度不高，但有可能是成形温度低造成的，加上R角小，应力集中因素

gtn1314 · 发表于 2013-9-11 20:55:49

有没有可能热镦温度偏低形成发裂是诱因？螺栓还真不熟悉。以前分析过唯一一例螺栓断裂是螺栓拉伸试验过程过半试样掉头，和楼主的试样倒蛮像的。分析发现宏观比较脆性，微观是解理断裂，金相是铁素体半网分布，后来认为热处理过程缺陷，造成铁素体半网是主因，拉伸试验未按相关标准，速度过快是诱因。和热处理人员沟通后说选材不当45号钢做大尺寸螺栓无法改进热处理过程，只改进了试验速度，掉头偶有发生，再往后热处理人员跳槽，没再进一步分析。

sunhua123AC · 发表于 2013-9-12 10:39:19

产品表面黑色，是否已经经过热处理和发黑工艺，如果是的话，有没有考虑过氢脆现象，紧固件的氢脆一般发生在热处理和表面处理上

three_yjl · 发表于 2013-9-13 15:12:08

个人愚见：这种情形就一个字，碰巧！理论上应是齐根短，但这个却跑到里面去了，就是轧制、成型、挤压、机加工、热处理等等各种因素都赶到一堆了，使得那个部位成为最薄弱处。楼主可以有条件时验证，同一批次炉次的螺栓，你怎么拉断，也不会出现这情况了。

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