高温螺栓断裂分析
高温高压屏蔽电泵螺栓的断裂失效及分析
ｃ ｏ ｉｇ ｔｓｓ ａ ｄ ｅ ｃ ｓ ｉｅ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｎ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ｍｅ ｉｍ ． Ｔ ｋｎ ｈ ｈｇ ｏ ｌ ｅ ｔ ｎ ｘ ｅ ｓｖ ｏ ｏ ｅ ｔｄ ｐ ｎ ｉ ｇ ｏ ｘ ｅ ｎ ｉ ｎ ａ ｄ ｕ ａ ｉｇ ｔ ｅ ｉｈ—
第卷 盖ｌ （Ｐ ｓＮ ＲｏＥ Ｃ ＩＭＣＮ１ 第４ 卷 （总 ） ４ （薯６ ６ 第１ ６ 期 Ｅ ＬＩ —ｏＦＬＴＣ Ａ Ｉ Ｘ Ｓ Ｏ ｘ ０ｏ Ｐ Ｏ Ｅ Ｒ ＨＥ Ｏ ）
２ ０１
ｒ ｌ扎 万 龟 艺 爆＇
高温高压屏蔽 电泵螺栓 的断裂失效及分析
于春燕 张永生 纪繁祥 ， ，
０ 引 言
高温高压屏蔽电泵在 热态试验 后拆 检时 ， 有
时会发现联结隔热部件和定子的双头螺栓出现裂 纹或 断裂 现 象 ， 裂 型 式 为 裂 纹 或 脆性 断 裂 。金 断 属断裂就是金属在外加载荷或内应力等外界因素
作用下破损成两部分或更多部分。整个断裂过程 般包含两个阶 段 ： 纹的产生和 裂纹 的扩展 。 裂
ｌ佳木 斯 电机 股份 有 限公 司 ， 黑龙 江佳木 斯 （５０ ２ １４０ ）
２海军驻哈 尔滨地区舰船配套 军事代表 室， 黑龙 江哈 尔滨（５０６ １０４ ）
摘 要 高温高 压屏 蔽电泵因设计结构 不合理 、 过程控 制失效 、 料规格 代用 、 材 多次升降 温试 验后多次预 紧 、 试验介质规定成 分超标等 因 素 ， 会在 热态 试验后 发生 螺栓断 裂失效 。结合 高温高 压屏蔽 电泵产 品实例 ， 认识 、 分析引起螺栓断 裂的根源 ， 出有效 的控制措施 。 提 关键 词 断裂 ； 裂纹 ； 脆性 ； 腐蚀 ； 渗透检 测
ｐ ｏ ｅ ｓ ａｔｒ ａｉｅ ｍａｅ ａ ｓ ｅ ｉｉａｉｎ， ｍｕｔｐ ｅ ｉ ｔｒｅ ｔ ｎ ｆｅ ｌ ｐ ｅ ｅ ｔ ｇ ｎ ｒ ｃ ｓ ， ｌ ｎ ｔ ｔ ｒｌ ｐ ｃｆ ｔｏ ｅ ｖ ｉ ｃ ｌ ｌ ｎ ｅｖ ｎｉ ｓ ａｔｒ ｍｕｔ ｌ ｈ ａｉ ａ ｄ ｉ ｏ ｉ ｎ
受损高温高压丝扣修复(1)方法
高温高压合金钢螺纹损坏原因分析及修复方法介绍针对我厂检修工作中经常遇到的螺纹损坏问题，结合几次螺纹修复工作，不断完善螺纹修复方法，总结了螺纹损坏后如何进行的修复方法。
并在我厂2 #机组通流改造的工作中，汽轮机调门螺栓更换过程，采用了文中介绍的方法，较好的解决了高温高压大直径断螺栓取出问题。
下面对螺栓损坏原因进行简单分析，及工作中遇到断丝如何处理进行简单介绍。
一损坏原因分析：1、检修工艺不规范，在螺栓安装时表面清理不干净，有毛刺，，螺纹没有仔细检查，表面有伤痕。
2、在安装螺栓时，螺栓加热器功率偏小，使螺栓受热不均，加热时间过长，导致螺栓螺纹部分温度过高而胀住。
3、螺栓及螺母选用的材质不匹配，导致热紧后部分螺纹受伤或变形。
4、螺纹经长期高温工作，表面产生高温氧化物，螺纹之间出现咬合现象。
在松螺栓时，由于氧化物的撕拉与剥落，在螺纹表面拉出毛刺；5、螺纹加工质量不好，松紧不适，粗糙度较大。
二、螺纹损坏后的修复：高温合金钢螺纹的损坏主要有三种类型：1、外螺纹损坏；2、内螺纹损坏；3、螺纹断裂。
对于表面不是缺损性的螺纹损坏，如有毛刺、表面有轻度氧化层等，正常情况下可用相应的板牙或丝锥对受损的丝牙进行修复。
对于螺纹损坏严重或某些特殊的螺纹（没有合适的丝锥或板牙），可以采用以下方法予以修复。
1、外螺纹的修复1、1损坏的外螺纹如果处于螺杆的有效旋合范围之外，可以考虑在完好螺纹长度足够用的情况下用角磨将损坏的螺纹磨去，用锉刀修光螺杆，去除毛刺。
如果损坏螺纹处于螺杆端部，还应注意将有效螺纹的起始处用什锦挫修正。
1、2如螺纹有效长度较短或无法通过调整垫片厚度将损坏螺纹移至有效旋合范围之外的，必须对螺杆进行整体修复。
根据螺纹损坏情况，分别可以按以下方法处理：1、2、1对于出现螺纹崩牙或不全的，可根据螺栓的材质选用合适的焊条进行焊补，然后利用角磨和锉刀进行修整。
为避免修锉过度，修整时应注意留有少许余量，在下一步的用螺母理丝时，余量部分可以被理去1、2、2选用合适的螺母来修复丝杆，螺母旋至根部后退出，检查螺纹表面，在用螺母修复螺杆处应留下痕迹，否则考虑更换合适的螺母。
螺栓从根部断裂的原因
螺栓从根部断裂的原因
螺栓从根部断裂的原因有多种，以下是其中的一些常见原因：
1. 过度紧固：螺栓在安装过程中过度紧固，会导致螺栓的应力超过其承受极限，从而导致螺栓从根部断裂。
2. 疲劳断裂：螺栓在长期使用过程中，由于受到重复的载荷作用，会逐渐产生微小的裂纹，当这些裂纹达到一定程度时，就会导致螺栓从根部断裂。
3. 材料缺陷：螺栓的制造过程中可能存在材料缺陷，如夹杂、气孔等，这些缺陷会导致螺栓的强度降低，从而容易发生从根部断裂的情况。
4. 热膨胀：在高温环境下，螺栓由于热膨胀的原因，会受到额外的应力，从而导致从根部断裂。
5. 腐蚀：螺栓在潮湿、腐蚀的环境中使用，会导致其表面产生腐蚀，从而降低其强度，容易发生从根部断裂的情况。
为了避免螺栓从根部断裂，需要注意以下几点：
1. 在安装螺栓时，不要过度紧固，应该根据设计要求和实际情况确定适当的紧
固力。
2. 定期检查螺栓的状态，如有发现裂纹、变形等情况，应及时更换。
3. 在高温环境下使用螺栓时，应选择能够承受高温的材料。
4. 在潮湿、腐蚀的环境中使用螺栓时，应选择具有抗腐蚀性能的材料，并采取防腐措施。
5. 在制造螺栓时，应注意材料的质量，避免出现材料缺陷。
引进型300MW汽轮机高温螺栓断裂问题探讨
引进 型 ３ ０ＭＷ 机 组 高温 螺 栓原 采 用 Ｒ ２ ０ 一 ６镍
钴 铁 基 高温 合 金 。Ｒ ２ 一 ６合 金具 有 很 高 的蠕 变 和持 久 强 度 ， 松驰 和抗 氧 化 能 力 强 ， 于 高 中压 内缸 抗 用 螺栓 ， 可使 内缸 法 兰 尺 寸缩 小 ， 动 热 应 力 低 和保 启
Ｓ Ｑ螺栓 断裂 的机 组进 行 断裂 统计 调查 ， 断裂 螺栓 总
数为 １０根 ， ７ 断裂 螺栓数 量 占总螺 栓数 的 １．％。各 ２１
类高 温螺 栓断 裂数 量 占其 总安装 数 的 比例 见 表 １ 。
表 １ 断 裂 螺 栓 的 比例 ％
（）高温 螺 栓材 料 采用 Ｒ ２ １ 一 ６合 金
持 内缸 汽 密 时 间长 等优 点 。但 是 Ｒ ２ 一 ６合金 材 料 昂 贵 ， 国 又 稀 缺 钴 元 素 ， 且 引进 型 ３ ０ＭＷ 机 组 我 而 ０
别 于 １９ 年 １ ９１ ２月 和 １９ ９ ２年 １ １投 产 。 第 一 次大 至 修 ， １ 机 高 压 静 叶持 环 双 头螺 栓 断 裂 ３根 ，２号 １号 １
汽 轮 机组 。
中采取 了 以下措 施 ： 大 高 压 静 叶持 环 中分 面螺 栓 加 直 径 （０根 双 头螺 栓 从 Ｍ５ １ ２增 大 至 Ｍ７ ， 定 位 ２ ２根 螺 栓 从 Ｍ５ ２增 大 至 Ｍ６ ）螺 栓 材 料 改 用 Ｇ ４ ４ ／ ０， Ｈ １５ Ｓ Ｑ镍 基 合 金 和加 大 螺 栓 安装 预 装 力 ，改 进 后 的机
命更 短 ，造成 被 迫 停机 。对 ２ ２台 已发 生 Ｇ ４ ４ ／ Ｈ １５
螺栓螺母匹配与螺栓断裂的原因
螺栓螺母匹配与螺栓断裂的原因螺栓和螺母是机械连接中常见的一种紧固件，它们通常用于将两个或多个零件固定在一起。
然而，在使用过程中，我们经常会遇到螺栓断裂的情况。
螺栓螺母匹配与螺栓断裂之间存在一定的关系，下面将详细介绍其原因。
螺栓断裂可能是由于螺栓本身的质量问题所导致的。
螺栓在制造过程中，如果使用了低质量的材料或者制造工艺不合格，会导致螺栓的强度不足。
当受到外力作用时，螺栓容易发生断裂现象。
螺栓在使用过程中可能会受到过大的载荷作用，从而导致断裂。
例如，在某些工作场合中，由于外力的作用，螺栓所承受的拉力或剪力超过了其承载能力，就会造成螺栓的断裂。
此外，如果在螺栓连接中存在过紧或过松的情况，也会对螺栓产生不利影响，导致螺栓断裂。
螺栓的螺纹与螺母的螺纹匹配不良也是导致螺栓断裂的原因之一。
螺栓和螺母之间的螺纹是紧密配合的，如果螺栓和螺母的螺纹间隙过大或过小，都会对螺栓的强度和稳定性造成影响，进而引起螺栓的断裂。
此外，如果螺栓和螺母的螺纹形状不匹配，也会导致紧固件的稳定性下降，从而引起螺栓断裂。
使用不当也是螺栓断裂的常见原因之一。
在拧紧螺栓时，如果操作不当，比如使用过大的力量或者过快的速度，就会对螺栓产生过大的应力，导致螺栓的断裂。
螺栓的使用环境也会对螺栓的稳定性产生影响，进而导致螺栓断裂。
例如，在高温或低温环境下使用的螺栓，由于温度变化导致膨胀和收缩，容易产生应力集中，从而引起螺栓的断裂。
另外，在潮湿或腐蚀性环境下使用的螺栓，由于腐蚀作用，会削弱螺栓的强度，增加螺栓断裂的风险。
螺栓和螺母的匹配与螺栓断裂之间存在一定的关系。
螺栓断裂可能是由于螺栓质量问题、过大的载荷作用、螺纹匹配不良、使用不当以及使用环境等多种因素共同作用所致。
为了避免螺栓断裂的发生，我们在选择和使用螺栓时应注意选择质量可靠的产品，合理设计和控制载荷，保证螺栓和螺母的螺纹匹配良好，正确使用工具和操作方法，并根据使用环境选择合适的螺栓材料，以确保螺栓连接的稳定性和安全性。
汽轮机高温螺栓的断裂特性分析
组运行安全。
一
．
实验材料
本实验 材料是 由通辽 发电总厂提供 的高压 调速汽 门螺
栓 ，其 规格为 Ｍ５ ４×２ ０ ６× ２ ，使用材 料为 ２ Ｃ ｌ ｌ ｉ ０ ｒＭｏ ＶＴ Ｂ 钢 ，运行时 间大约为 １ １６小 时，工作温度 为 ５ ５ ５２ ３ ℃左右 。 断裂位置在 螺纹第 一扣根 部的横截 面上 。热加工 工艺是始
锻温度 １ ５ ℃，终 锻温 度 ８ ０～ ９ ０Ｃ，锻 后砂 冷 ，退火 １０ ５ ０ ｏ
处 理 加 热 至 ９ ０～ ９ ０ ， 温 ４～ ６ 缓 冷 至 ６ ０ 出 炉 。 ３ ５Ｖ 保 ｈ， ｏ℃
图１高压调速汽ｆ ２Ｃ ｌ ｌ ＴＢ ］ Ｏ ｒＭｏ Ｖ ｉ螺栓宏观断 口
热处理 工艺是 １ ３ ０ ０～ １５ ￣油淬 加 ７ ０～ ７ ０ ６ ００ ０ ２ ℃ ｈ回火 ，
２ 断 口微观形貌观察 ． 用 Ｊ Ｍ－ ４ ０型号扫 描 电镜 观察断 裂螺栓 断 口，从断 Ｓ ６９ 口形貌 （ ２ 可 以看 出，断 口形 貌呈冰糖状 （ 图 ２ ｂ） 图 ） 见 － ，
并伴 有 河流状 花样 （ 图 ２ ｃ， 冰糖状 是沿 晶断 裂形貌 ， 见 －） 而河 流状花样 是解理 断裂断 口的微观基 本特征 ，这表 明该
能。防止运 行 中断裂 ，是保证机 组运行 安全 、防止恶性事
故 的重要环节。 随着我 国锅炉 、汽轮机机组 超临界 大容量 的发展 ，对
螺 栓钢提 出了更高 的要求。为保证 高温汽 缸和 阀门的法兰
不 漏汽 ，所采用 螺栓 经受 的工作状 态 的重要程度 并不亚于
其 他金 属部 件。¨研 究 其失 效原 因 ，以便 采取 有效 措施 ，
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策摘要：汽轮机组中存在着大量的螺栓，如果在维修中没有得到正确的处理，不仅会导致螺栓的损坏，而且还会导致维修周期的加长，从而增加维修费用，还会对设备造成不同程度的损伤，影响到蒸汽机组的安全和效率。
鉴于此，本文从汽轮机中螺栓检修的基本流程出发，对螺栓损伤的成因进行了分析，并提出了有针对性的对策，从而保证了机组的安全稳定运行。
关键词：汽轮机；检修；螺栓损坏；原因及对策一般来说，我们所说的螺栓指的是高压、高温螺栓，它不仅包括主汽门、连通管、调节气门、高压导气管和汽缸法兰螺栓，还包括各个轴承紧固螺栓。
因为在正常的情况下，汽轮机需要承受很大的压力，而且在机组的工作中，螺栓的工作状态是不断的做功，所以，在这样的工作条件下，螺栓会因为承受了很大的应力而产生疲劳，从而造成设备的破坏。
根据某电厂的一次检修，对造成螺栓损坏的因素作了详细的剖析，并根据工作实践，提出了相应的解决措施，从而提高了机组的安全性和稳定性。
1 汽轮机中螺栓检修基本流程分析为了提高汽轮机螺栓维修工作的效率和质量，需要对螺栓的维修基本过程进行合理的设定，并结合科学的维修工艺，对存在的问题进行及时妥善的处理。
汽轮机螺栓检修的基本程序是这样的。
首先，正确而有效的拆除螺栓。
在高效地拆除涡轮螺栓时，需要将金属表面的温度降到80℃以下，才能保证以后工作的正常进行。
拆除完毕后，应将螺栓保存好，并对其进行编号，这样才能保证检修的顺利进行。
其次是对螺栓的检查和维护。
检修前要做好准备工作，即一一拆开清理螺扣、螺帽等，去除氧化皮，保证零件的清洁。
如果螺母安装顺利，松开螺母，那就说明螺母没有问题，如果有问题，那就需要检查。
同时，要正确地选用维护方式，保证螺栓的良好状态和螺栓的表面光洁。
最终，在检修结束后，及时返回安装。
做完螺栓检修工作后，要立即回装。
在回位时，需要在合理的次序支撑下，对螺栓进行冷紧，热紧作业。
在实际工作中，需要对力矩进行有效的控制，并严格执行密封处理，从而保证螺栓的安全使用，避免出现漏气的情况。
螺栓断裂分析报告
高强度螺栓断裂分析曾振鹏(上海交通大学高温材料及高温测试教育部重点实验室，上海200030)摘要:采用断口分析、金相检验和硬度测定等方法，对高强度螺栓断裂原因进行了分析。
断口分析结果表明，断口平坦，呈放射状花样，微观形态主要为准解理花样，表明螺栓的断裂是脆性断裂;同时发现，在断口附近还存在横向内裂纹，内裂纹的断口形态与断裂断口一样。
金相分析表明，材料棒中存在严重的中心碳偏析，而中心碳偏析是引起断裂的主要原因。
关键词:高强度螺栓;准解理;横向内裂纹;中心碳偏析某厂生产的一批规格为M30×160mm的高强度大六角头螺栓，在进行验收试验时发生断裂。
螺栓材料为35CrMoA，采用常规工艺生产，硬度要求为35～39HRC。
1 检验1.1 材料的化学成分用VD25直读光谱仪进行了材料化学成分分析，分析结果(质量分数)列于表1。
从表1可以看出，材料的化学成分符合标准要求。
1.2 硬度测定硬度测定结果列于表2。
由表可见，螺栓材料硬度虽符合技术要求，但已接近上限。
1.3 材料的显微组织(1)在抛光态下，可见材料中含有较严重的夹杂物，其形态、分布见图1。
对照标准[2]，夹杂物级别为3～4级。
图1 夹杂物形态及分布状况100×图2 螺栓的显微组织280×4%硝酸酒精溶液侵蚀(2)显微组织见图2。
组织为回火马氏体+粒状贝氏体，并有少量铁素体。
从图2可明显看出，组织中存在严重偏析，出现回火马氏体和粒状贝氏体带，致使显微组织不均匀，而且在回火马氏体带中存在MnS夹杂。
对样品螺纹根部附近的组织进行了观察，未发现脱碳现象。
1.4 断口分析(1)图3a为断口的宏观形貌，断口较平坦，表面呈灰色，有明显的撕裂脊，呈放射状花样，放射线从中心向四周发射。
表明裂纹先在中心形成，然后向外扩展。
当裂纹扩展至整个横截面时，螺栓断裂。
图3 断口的宏观形貌图4 断口微观形貌(2)断口的微观形态基本上以准解理花样为主，还有一些二次裂纹，如图4所示。
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中国科技论文在线25Cr2MoV钢高温螺栓断裂分析刘建华（中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州 221116）摘要：通过力学性能试验、金相分析及 SEM断口分析对火电厂机组气缸 25Cr2MoV钢高温紧固螺栓发生断裂进行了研究。
结果表明：该螺栓长期在高温条件下服役，其晶界会有黑色网状碳化物析出、晶界粗化，同时组织老化，承受载荷能力下降。
在停开机提速过快时，螺栓不能承受施加的偏心冲击载荷，导致其发生脆性失效。
关键词：25Cr2MoV；脆性断裂；断口分析；晶界弱化中图分类号：TG142.1The Fracture Analysis of High-temperature Blots Made of25Cr2MoV SteelLIU Jianhua(School of Material Science and Engineering,China University of Mining and Technology,JiangSu XuZhou 221116)Abstract: The fracture of high-temperature fastening blots made of 25Cr2MoV steel used onthermal power unit cylinder has been studied.Analyses on fracture with mechanical properties,metallographic examination and SEM have been carried out. The results showed that the blackmesh grain boundary carbide precipitation with 25Cr2MoV steel under long-term elevatedtemperature service, and the grain boundary coarsening.These factors contribute to grain boundaryand grain boundary weakening performance, organization of aging itself ,load bearing capacity ofthe matrix decreased. Stop the excessive speed at the start, the bolts can not withstand the impactloads imposed by the eccentric, leading to brittle failure.Keywords:25Cr2MoV; brittle fracture; fractography analysis; grain boundary weakening0引言火力发电厂锅炉、汽轮机的气缸结合面和蒸汽管道等部件广泛采用 25Cr2MoV钢高温螺栓进行紧固连接 [1]。
实践表明，该螺栓长期在高温下运行，常出现脆化现象，其硬度明显升高，室温冲击韧性下降，发生断裂，直接影响火电厂的生产安全 [2,3]。
为此原水电部曾颁布标准规定， 25Cr2MoV螺栓硬度超过 HB240～270 ，室温冲击韧性小于 588kJ / m2，就不能再使用，可以进行重新热处理 (称恢复热处理 )使螺栓韧性得到恢复 [4]。
该螺栓要具有良好的耐热性和抗松弛能力，低的热脆性，且在常温下有高的强度和冲击室温韧性 [5,6]。
1试验材料和方法1.1试验材料本文试验材料由某发电厂提供的已发生断裂的 25Cr2MoV钢机组汽缸紧固螺栓，其规格为 M100×4×1085，工作温度 540℃左右，压力 13MPa。
经材质分析，该螺栓材料的化学成分和标准技术要求如表 1所示。
1.2试验方法从断裂的高温螺栓断裂面靠近杆体侧沿纵向取样，拉伸试验按照国家标准 GB228-2002执行，在 CSS-44300电子拉力试验机上进行，采用Φ10×50mm标准拉力试样，试样数量为作者简介：刘建华，（ 1987-），男，硕士研究生，金属材料的失效分析 . E-mail: liujh2005.12@- 1 -中国科技论文在线3个。
冲击性能测试按照《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》(GB/ T229 —2007) (以下简称《冲击试验》)的规定[7]，在JNB-300B试验机上进行，同拉伸试验取相同部位的的材料，采用10×10×50mm标准U型和V型缺口冲击试样，试样数量各为3个。
.采用奥林巴斯光学45 显微镜进行组织分析，S23000N扫描电镜进行断口分析。
表1 25Cr2Mo1V钢高温螺栓的化学成分(wt.%)元素C Cr Mo Mn Si VP S实测值0.26 2.21 1.02 0.69 0.32 0.48 0.023 0.017标准值0.22~0.30 2.10~2.50 0.90~1.10 0.55~0.80 0.17~0.37 0.30~0.50 <0.035 <0.030 2试验结果及分析50 2.1断口宏观分析螺栓断裂发生在螺栓与紧固螺帽连接的最外一环螺纹扣部位。
断裂螺栓断口齐平，与螺栓轴向垂直，裂纹沿螺纹扣形成并扩展，如图1所示。
图1 断裂螺栓断口55图1所示a区域为断裂起始区，在此区域范围，裂纹较为细密，裂纹源更加密集，断面较为平坦，其上可以观察到裂纹扩展形成的放射状花样；在图示b区域，为裂纹快速扩展、多个裂纹面汇合形成的台阶以及快速断裂形成的二次裂纹。
该螺栓断裂性质为典型的脆性断裂，断裂面垂直于轴向，裂纹沿螺纹根部形成。
由于存60 在一定的偏载，裂纹首先在螺栓的一侧起裂，然后迅速扩展，形成静载过载脆性断裂。
2.2断口微观分析在断口边缘部位取样，在扫描电子显微镜上对断口进行微观分析。
断口处的SEM型态见图2所示。
图2断口SEM照片图2表明断裂的微观机制为解理断裂，并伴随大量的沿晶裂纹和二次裂纹，属于典型的脆性断裂。
- 2 -中国科技论文在线2.3拉伸试样断口分析拉伸试验后的试样上有明显径缩，伸长率也较高，但断裂面上没有通常韧性材料拉伸时形成的三个区，即裂纹形成区（纤维区）、放射区和瞬断区，而只有粗大的放射区且有较深的纵向开裂裂纹，如图3。
图3拉伸试样断口形态在SEM上对拉伸试样断口进行微观分析，与断裂螺栓的微观型态进行比较分析。
拉伸试样断口微观形态和特征如图4所示。
图4拉伸试样断口SEM图像拉伸试样的微观断裂机制为微孔聚集和准解理断裂，与实际断裂螺栓的断裂机制不同。
2.4冲击试样断口分析在SEM上对冲击试样断口进行微观分析，如图5所示85图5 冲击试验断口SEM形貌从图4可见冲击试验试样微观断裂机制为沿晶和解理断裂，其特征与实际断裂螺栓断裂机制相同。
综上说明该螺栓是在冲击载荷下断裂的。
对比分析图2和图4，可以明显看出，两者断裂微观型态完全相同，均为典型的解理断裂特征，只是冲击试样冲击速度快，解理面90 大。
2.5金相分析利用奥林巴斯金相显微镜及显微微氏硬度计对汽缸螺栓试样进行显微组织、显微硬度试验分析。
- 3 -中国科技论文在线2.5.1显微组织螺栓的金相组织形态如图6所示。
经分析，螺栓微观组织为回火贝氏体+索氏体，但组织不均匀，存在较严重微观成分偏析，金相中可明显的观察到网状分布的黑色区域。
图6高温紧固螺栓金相组织100 2.5.2显微硬度对断裂的高温螺栓进行显微硬度试验，试验面平行于纵向，试样采用4%的硝酸酒精腐蚀，试验载荷为200g，加载时间为20s，试验结果列入表2。
表2 高温紧固螺栓显微硬度试验结果1 2 3 平均HV 黑色区域 420 390 372 394白色区域 333 341 294 323105从表2中数据可以看出：显微组织中出现黑色网状析出物，对基体和黑色网状析出物分别进行显微微氏硬度测试，从结果上看，黑色析出物的显微微氏硬度平均值为394HV，高出基体的323HV，高出71HV。
说明两者的硬度差异很大。
110 3分析讨论3.1螺栓断裂过程螺栓属于脆性断裂，宏观无塑性变形，微观断裂机制为解理断裂。
断裂发生在螺纹根部，在极短时间内完成。
虽然断裂属于多源起裂，沿螺纹根部一周都是起裂区，但可以观察到整个断面上的起裂有稍许的先后不同。
因此可以确定螺栓受到较大的冲击载荷，且具有一定的115 偏心（不完全平行于轴向）或受到横向冲击作用。
在偏心冲击载荷作用下，螺栓沿螺纹根部起裂并快速断裂。
导致螺栓较大冲击载荷的原因，可能是停机开机时提速太快，螺栓由无载荷状态突然提升到较大载荷，受到冲击；同时，停机卸载后螺栓处于松弛状态，与螺母的配合不够紧密，突然加载，螺栓与螺母的配合在整个圆周上并不完全一致，所以造成偏载。
也不排出停机检120 修时的人为因素，即在拆卸、安装过程中受到横向的人力敲击。
尽管实验数据表明螺栓材质各项指标尚处于标准通则规定范围之内，但经过长时间运行，各项指标已经处于规则规定的下限，螺栓已不能完全承担开停机时的冲击。
所以说的受到的较大冲击是相对的。
- 4 -中国科技论文在线3.2微观组织问题125 25Cr2MoV钢对热处理敏感，不同的热处理制度可以得到不同的组织，因而热强性也不同。
研究表明，均匀的回火贝氏体组织具有最高的热强性和稳定性，而不均匀组织可以明显降低其热强性。
从金相组织分析可以看出，断裂螺栓金相组织不均匀，存在较严重的成分偏析。
这对螺栓的高温性能尤其塑韧性是不利的。
其形成的原因可能是热处理奥氏体化不充分，成分均匀130 度不够，也可能是锻造时终锻温度偏低。
组织回火不充分，这也会使得钢的热稳定性降低。
同时，在长期高温服役时，会出现晶界析出黑色网状碳化物、晶界粗化，基体承受载荷能力下降。
这样在载荷的长期作用下，螺栓基体首先在比较薄弱的晶界上产生裂纹，然后裂纹会很快沿弱化的晶界扩展，导致沿晶断裂。
在突然较大的冲击载荷下，发生完全脆性断裂，这与实际断裂情况相符合。
135 4结论4.1 螺栓的断裂属于典型的脆性断裂。
基体组织存在严重的成分偏析，基体由于合金元素的偏聚、晶界黑色网状碳化物的析出及粗化，导致晶界及其附近组织性能弱化，承受载荷能力下降。
4.2 螺栓断裂时受到较大的冲击力作用，且有一定的横向载荷或偏心载荷作用。
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