35CrMo高强度连接螺栓杯锥状断口失效分析.pdfVIP

2014年第 3期 安 徽 冶 金 25 程中的变形与流动规律 的研究可知 [5,63，在拉拔过 1)螺栓制造商应加强对原材料的人厂检验 。不 程中金属变形不均匀 ，芯部承受的拉应力最大，中间 同批次的原材料增加金相检验环节。如果发现原材 层次之，表面最小，造成周边金属流动速度小于中心 料 中有明显的带状偏析 ，可 以首先通过正火处理以 层 。如果螺栓芯部存在高硬度和低塑性的马氏体带 消除原材料中的成分偏析，然后再进行淬火和 回火 状组织 、夹杂物等缺陷，加之如果模具润滑不 良导致 处理 。 摩擦力加大，当芯部拉应力超过芯部组织抗拉强度 2)钢厂应提高提高铸坯质量。通过提高冶炼水 时，易于产生微裂纹。在随后的装配过程中，随着螺 平 ，如采用铁水预处理或钢包脱硫技术降低钢液中 栓 的拧紧 ，扭距的加大，螺栓受到 的轴 向力不断增 易偏析元素含量 ，提高钢水纯净度 ，以及增加 电磁 加 ，裂纹尖端应力强度因子快速增大 ，裂纹扩展速率 搅拌、控制浇注温度和拉坯速度等措施来降低铸坯 加快 ，最终导致断裂。由于裂纹源在螺栓芯部，根 中心的成分偏析。 据材料力学理论 ，与拉伸方向呈 45。方向的切应力 3)螺栓拉拔过程中道次压缩比过大或润滑效果 最大 ，在拉应力 的作用下已经存在于螺栓 内部的微 不好会使各部位变形不均匀，使得螺栓芯部易于产 裂纹就会沿着此方 向迅速扩展，形成与轴 向呈 45。 生裂纹源 ，也是导致螺栓安装过程 中突然断裂，形成 的杯锥状断 口。综合以上分析可以认为螺栓材质芯 杯锥状断 口的一个原因。因此螺栓制造商要合理的 部存在的马 氏体偏析带是螺栓装配断裂 的首要原 设置道次压缩比，并改善模具润滑条件。 因，其次是在马氏体偏析带附近存在 的较密集夹杂 物也是导致螺栓断裂的另一个原因。 参考文献 螺栓芯部材质出现马氏体偏析带是因为铸坯的 1 李炯辉 ，林德成．金属材料金相 图谱．北京：机械工业出版 凝 固过程中由于选份结晶的结果[7]。先结晶出来的 社 ，2006：492—493． 2 汪学瑶．当代合金结构钢 的发展．特殊钢 ，2003，15(6)： 枝 晶含高熔点的元素多 ，后结晶出来 的枝间含低熔 2l一42． 点的元素多，由于枝晶和枝间的C和合金元素浓度 3 中华人 民共 和 国国家质量监督检验检疫总局．GB／T 不同而导致 Ar3温度不同，在 Ar3温度较高的地方 3098．I-2010紧固件机械性能 螺钉、螺栓和螺柱．北京： 先形成铁素体，并促使碳原子向Ar3温度较低、因 中国标准出版社 ，2010． 而仍保 留为奥氏体 的相邻区域扩散，在这些富集碳 4 中华人 民共和 国国家标准总局．GB／T 1814—1979钢材 的地方最后形成马氏体偏析带。中心疏松是指钢材 断 口检验法．北京 ：中国标准出版社 ，2010． 截面热酸蚀试片上组织不致密的现象 。 5 徐 萍 ．王伯健 ．钢丝拉拔过程中的残余应力．金属制 品， 2008，34 (3)：I-4． 3 结语