12.9级六角头螺栓断裂失效分析

12.9级六角头螺栓断裂失效分析


1. 概述
委托方提供两枚断裂螺栓残件及两件同批次完好螺栓，两残件为同一断裂件的两部分，断口吻合。该螺栓规格为M24×2×140，性能等级12.9级，材质为35CrMo，样品表面发黑处理。该螺栓安装在车辆主减速器轴承安装压盖上，安装扭矩900N•m，车辆运行500小时后发现螺栓断裂。图1所示为送检的失效螺栓与完好螺栓宏观形貌，可见断裂位置位于螺纹部位，断面垂直于螺栓轴向，断面附近无明显宏观塑性变形。
送检螺栓宏观形貌
图1 送检螺栓宏观形貌
图2所示为经去油污处理后的断面宏观照片，可见两断面上部区域均有一扇形腐蚀区，扇形腐蚀区的圆心位于断口边缘的螺纹处，该处锈蚀特别严重，圆心外围则腐蚀相对较轻，呈灰褐色，扇形区域之外为新鲜断口。从断面条纹走向可知断裂源区即为扇形腐蚀区的圆心位置，该部位正好位于螺纹牙底。值得注意的是，经比对发现，位于两断面上的扇形腐蚀区的外形完全吻合，这说明腐蚀发生在断口分离之前，所以可排除由于断口后期保存不当造成腐蚀的可能。