六方螺栓，材質(zhì)為35CrMo，強度級別為10.9級，規(guī)格為M30，表面鍍鋅，在安裝時斷裂。

試驗過程與結(jié)果

斷裂螺栓于螺紋收尾的桿部與螺紋連接處發(fā)生斷裂。斷裂件宏觀形貌見圖13-113。

圖13-113   斷裂螺栓形貌

螺栓斷裂之后斷口沒有受到有效保護，腐蝕較嚴重，桿部斷口宏觀形貌，見圖13-114；螺紋部分的斷口宏觀形貌，見圖13-115。

圖13-114 桿部斷口形貌        圖13-115  螺紋部分斷口形貌                          

掃描電鏡觀察，斷口粗糙，裂紋源區(qū)位于斷口的外周邊，周邊存在眾多的臺階花樣，表明斷裂起始位置屬多源性，斷口心部微觀形貌為解理和準解理，斷口均屬脆性斷口。

斷口心部微觀形貌，見圖13-116；

斷口邊沿微觀形貌，見圖13-117。

圖13-116 斷口心部微觀形貌           圖13-117  斷口邊沿微觀形貌，

金相組織檢查，取斷裂螺栓制成橫向金相試樣和縱向金相試樣，進行檢查，采用不同的放大倍數(shù)觀察，組織均粗大，為粗大的回火索氏體。

橫向金相試樣的心部和邊緣進行組織，見圖13-118、圖13-119。

縱向金相試樣的心部和邊緣進行組織，見圖13-120、圖13-121。

圖13-118  心部金相組織  500×       圖13-119 邊緣金相組織  500×

圖13-120 心部金相組織  100×       圖13-121  邊緣金相組織  100×

斷裂螺栓經(jīng)化學(xué)成份分析，分析結(jié)果，材料為35CrMo，符合標準要求。

分析與討論

斷裂螺栓的橫向組織、縱向組織均顯粗大，為粗大回火索氏體，極大地降低材料的斷裂抗力和韌性。

該批螺栓存在組織粗大，使螺栓強度和塑性降低，脆性增加，在正常的裝配應(yīng)力作用下發(fā)生脆性斷裂。

組織粗大的原因是由于過熱，該批螺栓因熱處理工藝不當，溫度過高所造成。

該批螺栓熱處理工藝不當，溫度過高，造成螺栓過熱，組織粗大，使螺栓強度和塑性降低，脆性增加，在裝配應(yīng)力作用下螺栓發(fā)生脆性斷裂。

結(jié)論與啟示

（1）螺栓過熱、組織粗大，在裝配應(yīng)力作用下發(fā)生脆性斷裂。

（2）由于該批螺栓熱處理工藝不當，溫度過高，造成螺栓過熱，組織粗大。

（3）螺栓熱處理時要防止溫度過高，避免螺栓過熱、造成組織粗大。