序

前言

第1章紧固件失效分析基础知识1

1.1废品分析及失效分析的定义1

1.2紧固件的制备工艺2

1.2.1冷拔工艺2

1.2.2成形工艺3

1.2.3螺纹加工工艺3

1.3紧固件失效分析环节4

1.3.1现场勘查4

1.3.2宏观形貌分析4

1.3.3微观形貌分析5

1.3.4金相检查7

1.3.5化学成分分析11

1.3.6力学性能试验11

1.3.7无损检测11

1.3.8失效模拟再现12

第2章紧固件常用无损检测方法13

2.1概述13

2.2磁粉检测13

2.3渗透检测14

2.4超声检测15

2.5涡流检测16

2.6射线检测16

2.7案例分析17

2.7.1连接螺栓轴向线状磁痕聚集线分析17

2.7.2主轴牙底磁痕聚集缺陷分析19

2.7.3动车制动夹钳单元销轴异常磁痕分析20

2.7.442CrMo钢锭超声检测内部缺陷分析26

第3章原材料缺陷造成的失效案例30

3.1低倍冶金缺陷30

3.2非金属夹杂物32

3.3显微组织缺陷33

3.3.1带状偏析33

3.3.2碳化物超标34

3.3.3铝合金变质不良34

3.4案例分析36

3.4.1制动夹钳油路管接头开裂分析36

3.4.2防风拉线定位环U形螺栓断裂分析39

3.4.3M10电缆线卡垫片开裂分析44

第4章头部镦制工艺不当造成的失效案例48

4.1头部镦制工艺49

4.2头部镦制流线检查49

4.3头部镦制缺陷51

4.4案例分析52

4.4.1某地铁齿轮箱吊杆螺栓断裂分析52

4.4.2吊杆螺栓光杆面裂纹分析58

4.4.3柴油机缸盖螺栓断裂分析61

第5章热处理缺陷造成的失效案例67

5.1紧固件热处理的种类和目的67

5.2淬火开裂67

5.3脱碳与增碳70

5.4案例分析71

5.4.1风电齿轮箱紧固用双头螺柱断裂分析71

5.4.2六角头螺栓断裂分析77

5.4.3双头螺柱断裂分析79

5.4.4列车制动盘弹性销开裂分析83

5.4.5吊环螺栓断裂分析88

第6章螺纹成形工艺不当造成的失效案例91

6.1螺纹成形工艺对疲劳寿命的影响91

6.2螺纹制备工艺92

6.3螺纹制备工艺不当造成的缺陷93

6.4案例分析94

6.4.1M16螺栓断裂分析94

6.4.2某矿机用双头螺柱断裂分析98

第7章紧固件氢脆断裂失效案例103

7.1原材料冶炼情况104

7.2酸洗、电镀工艺104

7.3服役环境105

7.4钢材组织状态105

7.5案例分析107

7.5.1柴油机主轴盖螺栓断裂分析107

7.5.2镀锌螺钉断裂分析112

7.5.3牵引电动机悬挂螺栓高压垫圈开裂原因分析115

7.5.4锁紧螺母裂纹分析117

第8章因装配不当造成的失效案例125

8.1螺纹紧固件的预紧力选取125

8.2装配预紧力与防松126

8.3案例分析127

8.3.1机车电动机吊杆螺栓断裂分析127

8.3.2轮盘螺栓杆部断裂分析132

参考文献135