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某矿机用双头螺栓，规格为φ20×150，等级为10.9级，材质为35Cr钢，表面发黑处理。安装在矿机桥壳上固定主减速器，服役约2000h发生断裂。
螺栓在螺纹处断裂，断口断面的边沿位于螺纹的牙底和牙侧，断口见图11-152、图11-153。
图11-153 断面低倍形貌
图11-152 断裂件断口宏观照片
对断口进行检查，图11-153为螺栓断面低倍形貌，可见断面边缘位于螺纹处牙底和牙侧面，表面无明显腐蚀产物和冶金缺陷，断面左右两侧较平整光滑，边缘光亮，左右两侧的光滑断面间由一粗糙的带状区域所分隔，该带状区域约占整个断面面积的10%，现将整个断面分为A1区、A2区、B1、B2区和C1、C2区进行进一步微观观察。图11-154为断面A1、A2区边沿微观形貌。
图11-155、图11-156为图11-153断面的A1、A2区微观形貌，表面有磨损痕迹，边沿有较多的裂纹源台阶，表面的磨损、挤压痕迹处为裂纹源区。
图11-154 断面A1、A2区边沿微观形貌
图11-155 断面A1区微观形貌
图11-156断面A2区微观形貌
图11-157、图11-158所示为断面B1、B2区微观形貌，可见明显的疲劳条带，疲劳条带间距较小，为裂纹扩展区。
图11-157 断面B1区微观形
图11-158 断面B2区微观形
图11-159、图11-160所示为断面C区微观形貌，可见大量等轴韧窝，为最终断裂区。
图11-159 断面C区微观形貌
图11-160 断面C区微观形貌
金相检查,图11-161所示为断裂螺栓芯部金相组织，为回火索氏体组织。
图11-162、图11-163所示为牙侧有折叠缺陷，其法向深度为55μm，未超过牙高的1/4，且未延伸至中径以下。
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图11-162断裂螺栓牙侧折叠缺陷
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图11-163断裂螺栓牙侧折叠缺陷
硬度检测,断裂螺栓的表面及芯部硬度，试验结果为386HV0.3、375 HV0.3、符合《GB/T 3098.1-2010》320-380HV0.3标准规定。
采用直读光谱法对螺栓进行化学成分分析，结果符合《GB/T3077-1999》标准中对35CrMo钢的要求。
断裂螺栓金相组织、表面缺陷、表面及芯部硬度及非金属夹杂、化学成分等均符合技术要求；但该螺栓在螺纹处存在折叠缺陷。
chūn
rì
rú
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矿机35CrMo双头螺栓断裂的原因到底是什么呢？？？
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往期文章答案公布如下：
根据上期文章分析，可以得出如下结论与启示：
螺栓的断裂性质是高周疲劳断裂。
螺栓表面有脱碳、螺纹上存在折叠缺陷、芯部金相组织存在较多块状铁素体；在振动条件下螺栓松动并产生微裂纹，微裂纹在交变应力作用下疲劳扩展，最后疲劳断裂。
选材环节，由于45钢淬透性较差，一般不生产M12以上规格的8.8级螺栓，建议选用ML40Cr或ML35CrMo钢。
加强热处理过程控制，防止螺栓表面脱碳及改善金相组织。
加强螺纹成型的工艺控制，防止螺栓滚压螺纹时产生螺纹折叠。
设计环节，当螺栓服役工况有振动或交变载荷时，对于螺栓表面脱碳的要求不应局限于《GB/T 3098.1-2010》的简单要求，并在安装过程中采取有效的防松措施。
END
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