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发动机底座高强度六角头螺栓断裂的失效分析

来源:机械工程材料??作者: 王会 张青春 梁世河 徐国平

  0 引言

  某紧固件厂生产的一批规格为M12×30mm、性能等级为12.9级的六角头螺栓,材料为42CrMo钢,制造标准为GB/T5782-2000,螺栓表面经发黑处理,其制备工艺为盘条→球化退火→酸洗→磷化→皂化→冷拔→冷镦成型→螺纹加工→清洗→热处理→水洗→氧化(发黑)→水洗→浸防锈油。该螺栓为发动机底座螺栓,在某发动机上安装了8枚,安装24h后发现有2只螺栓断裂,由于发现及时,虽然没有造成发动机部件严重受损,但也影响了发动机的正常工作。为了防止螺栓断裂的再次发生,作者对该螺栓的失效原因进行了分析。

  1 理化检验与结果

  由图1可见,螺栓断口平齐,无塑性变形,断面与轴线垂直,为脆性断口,在断口附近无明显的腐蚀痕迹。用线切割从试样断口处切取一块试样,先用酒精清洗,然后利用超声波清洗机在丙酮溶液中清洗20min,再经去离子水清洗后干燥,观察该断口的形貌,并分析其化学成分。以垂直于裂纹源断面方向的侧面作为金相试样的端面,机械磨抛后再用体积分数为4%的硝酸酒精溶液腐蚀,观察其显微组织并测其硬度。

发动机底座高强度六角头螺栓断裂的失效分析

  1.1 断口宏观形貌

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