螺栓机械性能加工工艺失效分析

由于加工工艺不当，引起紧固件失效形式有：尺寸超差、螺纹精度超差、螺纹毛坯尺寸超大、螺纹滚压上台、螺纹折叠严重、高强度螺栓头下圆角未进行冷滚压、金属流线不合格、变形不当造成热处理后组织不合格等。

a.紧固件镦制成形头部时，头部变形量大小应不在临界变形区内，如果紧固件镦制成形的变形比不当，变形量大小正好在临界变形区内，经热处理后，头部变形晶粒就会异常长大；由于紧固件杆部未变形，杆部晶粒不长大，造成头、杆处组织不均匀。受装配或使用应力的作用，裂纹在粗细晶粒交界处产生并扩展。

b. 紧固件制造工艺现在一般采用冷镦或热镦成形头部以提高螺栓的强度，螺纹采用滚压，并要求螺栓头部与杆部的金属流线沿头部外形连续分布。只有合格的金属流线，才能提高紧固件的强度。成形工艺不当，造成紧固件头部金属流线分布不合格，造成紧固件强度低，使用中容易断裂掉头。

c. 螺栓（钉）滚螺纹的毛坯尺寸超差，造成滚压应力增大。滚螺纹过程中，在大滚压应力的作用下，螺栓（钉）的螺纹端中心出现开口孔洞；如果螺栓（钉）材料塑性好，孔洞不开口，在螺栓（钉）内部会形成中心封闭孔洞。

d. 螺栓（钉）、螺母紧固件采用锻造或热镦时，如果镦锻加热温度低和镦锻温度低，容易产生裂纹，裂纹出现在大变形量处。镦锻加热温度过高易产生过热组织，晶粒粗大；加热温度更高产生过烧，发生局部晶界烧熔，沿晶界出现小孔洞。这些缺陷使产品强度降低，在使用中断裂失效。

e. 自锁螺母收口尺寸大，在收口应力的作用下，收口端处容易产生微裂纹，受装配或使用应力的作用，微裂纹扩展导致断裂。