鍍鋅螺釘斷裂原因失效分析
復(fù)合槽盤頭螺釘，材料為AISI 1022A，規(guī)格為10-32×0.5″，表面銀白色電鍍鋅。螺釘在安裝時未達(dá)到規(guī)定扭矩值發(fā)生斷裂。
取斷裂失效件1件，同批未安裝件3件，不同合格批3件，進(jìn)行分析。
14.10.1 試驗(yàn)過程與結(jié)果
失效件斷裂部位均為頭桿結(jié)合處，無明顯頸縮現(xiàn)象，斷口呈扭斷斷裂形貌特征，見圖14-70、圖14-71
圖14-70 斷裂件與同批產(chǎn)品 圖14-71斷裂件宏觀形貌
對斷裂件進(jìn)行化學(xué)成分檢測，結(jié)果滿足AISI 1022A材料標(biāo)準(zhǔn)要求
對斷裂件進(jìn)行硬度檢測，結(jié)果為HRC20～21。
斷口觀察可見多源斷裂源，起源于頭桿結(jié)合處表面，終斷區(qū)于螺栓內(nèi)部，斷口為典型的扭斷斷口，斷口形貌見圖14-72。
對失效件和合格件分別作金相組織檢查，失效件和合格件的組織相同，都為均勻的粒狀珠光體組織，見圖14-73。
圖14-72 宏觀斷口形貌
圖14-73 球化珠光體組織
對斷裂件進(jìn)行化學(xué)成分檢測，結(jié)果滿足AISI 1022A材料標(biāo)準(zhǔn)要求
對斷裂件進(jìn)行硬度檢測，結(jié)果為HRC20～21。
14. 分析與討論
螺釘在安裝時還沒有未達(dá)到規(guī)定扭矩值時發(fā)生斷裂。失效件斷裂部位均為頭桿結(jié)合處，無明顯頸縮現(xiàn)象，斷口呈扭斷斷裂形貌特征。
該批螺釘沒有進(jìn)行熱處理，其金相組織為粒狀珠光體組織，屬于原材料的組織。粒狀珠光體組織的螺釘硬度值較低。
由于螺釘硬度值較低，不能滿足安裝要求，在安裝應(yīng)力的作用下扭矩值沒有達(dá)到規(guī)定時，在螺釘頭桿結(jié)合處應(yīng)力集中的地方發(fā)生扭斷掉頭。
14. 結(jié)論與啟示
（1）該螺釘硬度值較低不能滿足安裝要求，在安裝應(yīng)力的作用下發(fā)生斷裂。
（2）該螺釘沒有進(jìn)行熱處理，造成硬度值低不能滿足安裝要求。
（3）該螺釘只能適應(yīng)較小的安裝應(yīng)力。如果有安裝應(yīng)力要求，建議進(jìn)行熱處理提高強(qiáng)度和硬度。
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