连接螺栓断裂分析

螺栓材料为40Cr，六角头部电镦成型，调质处理，在装配时发生断裂，断裂位置在六角形头部附近。

断口宏观形貌为脆性断口，晶粒粗大。金相检验发现晶界有氧化，晶粒粗大，有沿晶裂纹，裂纹两侧有脱碳现象。显微组织为保留马氏体位向的回火索氏体。

由断口及金相分析结果说明螺栓由于装配前已存在裂纹，在装配应力的作用下引起断裂。该裂纹在电镦时形成，热加工时有过热现象。

图1

图2

说明：断裂螺栓宏观形貌。断裂发生于六角头部附近，断口具有石状断口的宏观形貌，晶粒粗大，石状断口通常是由于热加工时过热造成。

图3

说明：螺栓断口附近金相试样，抛光态可见裂纹，裂纹沿晶界扩展，裂纹内有氧化物，晶界有氧化特征。

图4

说明：试样经4%硝酸酒精溶液浸蚀后的显微组织。裂纹粗大，内部有氧化物，两侧有脱碳现象。脱碳是在调质淬火加热时形成，故可判断该裂纹在调质前已存在。