高強(qiáng)度螺栓斷裂的原因及防治

高強(qiáng)度螺栓常見(jiàn)的失效形式為螺栓松動(dòng)脫落,，掉頭斷裂脫扣等幾種情況,，分析原因，主要?dú)w納為以下幾個(gè)方面：
1,、應(yīng)力因素及疲勞： 通常緊固件受到剪切,、拉伸、彎曲,、壓縮等等四種不同方式的應(yīng)力,，有時(shí)是一、兩種應(yīng)力組合,，有時(shí)是幾種應(yīng)力都存在,，當(dāng)幾種應(yīng)力都施加在螺栓上，尤其是超負(fù)載的情況下,，高強(qiáng)度螺栓很容易產(chǎn)生斷裂,。長(zhǎng)時(shí)間在各種負(fù)載條件下，由于各種應(yīng)力交叉作用,，產(chǎn)生了疲勞,，疲勞損壞zui常見(jiàn)的部位是在齒根園、螺紋、及螺桿與螺紋聯(lián)結(jié)處,，交叉應(yīng)力產(chǎn)生了疲勞損壞,，這種損壞要占到總失效的80%左右，要選用合適的材料,，選用較大規(guī)格,、增加強(qiáng)度來(lái)增強(qiáng)緊固件抗應(yīng)力的能力。
2,、腐蝕 腐蝕是螺栓斷裂有一個(gè)主要原因,，腐蝕有普通腐蝕、化學(xué)腐蝕,、電解腐蝕和應(yīng)力腐蝕等多種,。值得一提的是電解腐蝕，這種腐蝕一般人不太了解,，當(dāng)不同材料組成連接副,，在與工件緊固時(shí)，由于每種材料的電解電位不同,，會(huì)產(chǎn)生電子流動(dòng),，形成“微電池”，在濕潤(rùn)的環(huán)境下,，電解腐蝕很嚴(yán)重,。嚴(yán)重電解腐蝕的重要環(huán)境是潮濕，要采取防護(hù)措施,，首先要盡量隔絕空氣,，保持包裝物的干燥，防止腐蝕的產(chǎn)生,。
3,、氫脆 氫脆的產(chǎn)生對(duì)高強(qiáng)度螺栓來(lái)說(shuō)是致命的缺陷，一旦遇到外力,，很容易發(fā)生斷裂,。氫脆的產(chǎn)生原因主要有兩種，一種是內(nèi)部的,，由材料冶煉所產(chǎn)生的，這種情況很少發(fā)生,。第二類是外部的,，在酸洗、電鍍時(shí)游離狀態(tài)的氫原子產(chǎn)生后,，會(huì)嵌入基體并擴(kuò)散到內(nèi)部,，破壞原來(lái)的平衡狀態(tài)，產(chǎn)生晶格畸變,，在外力的作用下產(chǎn)生斷裂,。有效的解決方式是采用去氫退火,。
4、設(shè)計(jì)及工藝 在設(shè)計(jì)中忽略了齒根園或是在滾絲時(shí),，牙尖尖銳,；在螺絲熱軋成型時(shí)產(chǎn)生褶皺、凹坑,。這些尖角,、凹槽的產(chǎn)生是產(chǎn)生裂紋的源泉，在設(shè)計(jì)制造中要重視這一問(wèn)題,，避免潛在裂紋的產(chǎn)生,。高強(qiáng)度螺栓在調(diào)質(zhì)的過(guò)程要遇到第二類回火脆性，要盡可能避免這類回火脆性的產(chǎn)生,。

5,、安裝及連接 安裝扭矩要在規(guī)定范圍內(nèi)，扭矩太小,，造成預(yù)緊力過(guò)小,，在振動(dòng)或工作狀態(tài)下鎖緊力不足容易產(chǎn)生松動(dòng)，但是扭矩過(guò)大甚至超過(guò)規(guī)定值,，螺紋在超負(fù)載的條件下服役,，當(dāng)各種應(yīng)力組合施加時(shí)，很容易產(chǎn)生拉絲,、脫扣造成失效,。因此要按規(guī)定的扭矩進(jìn)行安裝。尤其要了解各種材料,、各種表面處理的扭矩系數(shù),，采用正確的扭矩值防止連接副失效。 安裝聯(lián)結(jié)副時(shí)表面的粗糙度及垂直度也會(huì)影響聯(lián)結(jié)副的使用,，表面粗糙安裝時(shí)要克服摩擦損失一部分扭力,，擰緊力相應(yīng)減少。垂直度不好,，擰緊時(shí)由點(diǎn)接觸變成面接觸的過(guò)程中,，扭矩?fù)p失了一部分，同時(shí)擰緊時(shí),，螺栓頭部橫向應(yīng)力增大,，容易產(chǎn)生頭部斷裂。
6,、材料及熱處理 要根據(jù)強(qiáng)度要求不同選擇不同的材料,，強(qiáng)度越高，合金元素含量要相應(yīng)增加，如果采用普通碳鋼,，沒(méi)有Cr,、Mo、V等元素,，基體強(qiáng)度差,，在多重應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生疲勞和斷裂。 熱處理也是很重要的因素,，高強(qiáng)度螺栓調(diào)質(zhì)過(guò)程中的回火,，在高溫回火區(qū)域，容易產(chǎn)生硫,、磷等雜質(zhì)元素,，雜質(zhì)元素在晶界上偏聚，產(chǎn)生脆性斷裂,，尤其是當(dāng)硬度在HRC35度以上,，脆性傾向更加嚴(yán)重。

總之高強(qiáng)度螺栓聯(lián)結(jié)副的斷裂涉及面廣,，要認(rèn)真分析,，尤其是要保留斷裂的試樣，保持其原始狀態(tài),，了解材料,、硬度、使用安裝等一系列情況后才能做出正確的判斷,，針對(duì)性的采取相應(yīng)措施,，可以使用科銳特新材料科技（洛陽(yáng)）有限公司的螺栓防松處理技術(shù)有效地防止螺栓松動(dòng)脫落或螺栓松動(dòng)斷裂。