端联器螺栓脆性断裂失效分析

2020-11-01

端联器螺栓脆性断裂失效

零件名称：端联器螺栓

零件材料：中碳铬钼钢

失效背景：在20余台重载履带车辆共6000多个端联器螺栓中有3个螺栓断裂，失效率为0.044%。失效螺栓均是在使用初期断裂，见图1-1，螺栓断面形貌见图1-2。图1-1的失效螺栓是一条新履带装车行驶1km后停车维护时，出现突然断裂。螺栓头部一段从端联器中间的光孔中掉落，有螺纹的另一段残留在端联器上的螺纹孔中。螺栓的服役条件在静止时受预紧静拉力，运动时受预紧静拉力加交变切向力。

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图1-1断裂螺栓图1-2断裂螺栓的正面断口形貌

失效部位：螺栓断裂部位位于垂直于轴向的螺纹中部。

失效特征：从图1-2螺栓断裂面看出，断口呈起伏状，无塑性变形，个别区域有面积大小不等的小平面，整个断面上无冶金缺陷。断裂源只有一个，起始于断面外侧的螺纹根部应力集中处，断裂源宽约1mm，在半径2mm内的区域内较平坦，断裂源两侧10mm外的其余断面外圆处有1mm左右的拉边，断面主要由沿晶、冰糖状、大量的晶间微裂纹组成，整个断裂面上各个小平面之间没有显著的分界线，也没有疲劳断裂中的贝纹线，呈现出典型的无塑性脆性断裂形态。

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