案例分享：M56螺栓断裂失效
六角法兰面长螺栓断裂解析
六角法兰面长螺栓断裂解析发布时间：2021-09-30T09:19:47.893Z 来源：《福光技术》2021年14期作者：付祥武蒙永昌[导读] 也可通过重新校准拧紧轴扭矩值、调整螺栓扭矩系数和摩擦系数来满足生产工艺要求。
浙江吉润汽车有限公司宁波杭州湾分公司贵阳 550081摘要：汽车制造企业某车型后桥支架与车身连接处的六角法兰面长螺栓在安装过程中经常出现断裂，通过化学成分分析、力学性能试验、静态扭矩及动态扭矩试验、摩擦系数及扭矩系数试验、断口分析以及金相分析、螺栓的装配设计扭矩值追溯、调整螺栓的摩擦系数及扭矩系数后进行扭矩装配试验，识别六角法兰面螺栓断裂原因。
结果表明螺栓装配预紧力大于螺栓的保证载荷，导致过载而断裂，可通过重新设定扭矩值、调整螺栓扭矩系数和摩擦系数来实现生产工艺要求，本文说明了的故障再现实施和调查分析的思路和推进方法，希望对相关企业的螺栓拧紧装配失效分析具有参考价值。
关键词：螺栓；扭矩过载；断裂在使用阿特拉斯生产的拧紧轴装配过程中，后桥与车身连接处的六角法兰面长螺栓发生断裂，断裂位置均为距离螺栓端面第 20 牙至第25 牙的螺纹根部，六角法兰面螺栓的法兰面支撑面带有明显的摩擦痕迹，六角法兰面螺栓螺纹断裂处可见明显的颈缩，是典型的过载失效断裂。
六角法兰面螺栓规格 M12mmx1.25mmx130mm，材料为 SCM435 Q/BQB 517-2019，按照 GB/T 3098.1-2010 规定，机械性能等级10.9 级，热处理硬度（33-37）HRC，抗拉强度（1040-1220）N/mm2，表面处理Fe/Ze-Ai B 锌铝涂层。
六角法兰面螺栓生产加工步骤为：钢材检验→冷镦→螺纹→热处理→锌铝涂层→光学筛选→包装。
其中热处理工艺为：上料→中性脱脂剂进行前清洗→设定温度和脱磷时间进行脱磷→设定清洗时间和温度冷水洗→设定清洗时间和温度热水洗→控制甲醇流量、天然气流量、基准空气、温度、时间、碳势、油品质、炉温均匀性及炉内碳势进行淬火→后洗→回火→水冷→接料。
20Cr1Mo1VTiB汽机主汽门螺栓断裂失效分析
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典型钢材失效分析案例详解
典型钢材失效分析案例详解案例一：端联器螺栓脆性断裂失效零件名称：端联器螺栓零件材料：中碳铬钼钢失效背景：在20余台重载履带车辆共6000多个端联器螺栓中有3个螺栓断裂，失效率为0.044%。
失效螺栓均是在使用初期断裂，见图1-1，螺栓断面形貌见图1-2。
图1-1的失效螺栓是一条新履带装车行驶1km后停车维护时，出现突然断裂。
螺栓头部一段从端联器中间的光孔中掉落，有螺纹的另一段残留在端联器上的螺纹孔中。
螺栓的服役条件在静止时受预紧静拉力，运动时受预紧静拉力加交变切向力。
图1-1断裂螺栓图1-2断裂螺栓的正面断口形貌失效部位：螺栓断裂部位位于垂直于轴向的螺纹中部。
失效特征：从图1-2螺栓断裂面看出，断口呈起伏状，无塑性变形，个别区域有面积大小不等的小平面，整个断面上无冶金缺陷。
断裂源只有一个，起始于断面外侧的螺纹根部应力集中处，断裂源宽约1mm，在半径2mm内的区域内较平坦，断裂源两侧10mm外的其余断面外圆处有1mm左右的拉边，断面主要由沿晶、冰糖状、大量的晶间微裂纹组成，整个断裂面上各个小平面之间没有显著的分界线，也没有疲劳断裂中的贝纹线，呈现出典型的无塑性脆性断裂形态。
综合分析：理化检测的化学成分、非金属夹杂物、晶粒度及热处理质量的结果表明，原材料、螺栓制造质量均满足技术要求。
螺栓的基体金相组织见图1-3，微观扫描断口形貌见图1-4。
图1-3断裂螺栓的金相组织200x图1-4断裂螺栓的扫描断口形貌查找生产作业，发现当初螺栓拧紧装配时，实际拧紧力矩远大于设计规定的力矩。
为对比分析，取9枚螺栓实物（8枚已使用无问题的螺栓，1枚未使用螺栓），进行强断拉伸试验。
螺栓拉伸试验断口的断裂源也同样位于一侧螺纹根部应力集中处，属于线断裂源，断口形貌平齐，见图1-5。
断口微观形貌见图1-6。
两种断口形貌对比见表1-1。
图1-5合格螺栓断口形貌（一） 图1-6合格螺栓断口形貌（二）表1-1两种断口形貌对比断口 失效件断口 无问题实物断口断口典型 形貌 断裂源附近的断面主要为沿晶断裂，呈冰糖 状，无明显塑性变形，还有少量韧窝。
案例分享：发动机曲轴的断裂失效分析
案例分享：发动机曲轴的断裂失效分析展开全文断裂失效是指金属、合金材料、机械产品的一个具有有限面积的几何表面的分离过程，断裂是发动机曲轴在运行过程中的主要失效形式，且疲劳断裂居首位，占失效实例约60%，对企业生产和经营造成巨大浪费和损失。
曲轴断裂失效分析特别重要，可以防止同类失效现象的重复发生，为改进设计及加工工艺提供依据，消除隐患确保产品安全可靠等，同时也是企业节能增效的有利途径。
一、曲轴断裂简介曲轴作为发动机核心零件之一，由于加工基准在曲轴中心孔和主轴颈间经常转换，产生基准不重合误差，再加上各轴颈加工精度高和轴类零件加工过程中刚性差的特点，是发动机本体五大件中加工质量最难保证的零件。
同时，曲轴又是把燃烧气体推动活塞进行直线运动转变成回转运动的桥梁，曲轴的旋转运动是整车或发动机的动力源，因此曲轴的寿命是发动机考核的关键指标之一。
由于曲轴在工作中承受交变载荷，主轴颈和连杆颈圆角过渡处属于曲轴强度的薄弱环节，长期的高速旋转运转和较大的交变负荷应力将造成曲轴圆角处产生裂纹或断裂。
轴颈圆角处、轴颈表面如有缺陷，将成为裂纹源，易造成曲轴的早期非疲劳断裂。
裂纹源一般位于连杆颈R角处，沿着约45°方向往曲柄梢扩展，最后断裂，包括裂纹源、裂纹扩展、断裂三阶段。
如图1、图2所示。
曲轴的断裂大多是突然发生，易引起人员的伤亡和机器的损坏，造成的损失非常巨大，是曲轴生产厂家生产经营中特别关注的课题。
二、曲轴断裂分析曲轴断裂的原因主要有以下几种情况：1.机加工不符合要求（1）曲轴制造质量不好，加工粗糙、材质不佳，达不到设计要求。
（2）各缸工作不平衡，活塞连杆组重量偏差过大，引起曲轴受力不均而导致断裂。
（3）冷校直也是曲轴断裂的一个原因。
因为校直是塑性变形，会产生微裂纹，大大降低了曲轴的强度，因而在交变载荷的作用下，会导致曲轴断裂。
（4）各道主轴承中心线不同心，使曲轴受交变压力的作用，导致曲轴断裂。
造成主轴承不同心的原因，除了缸体热处理过程中自然失效机体本身变形引起的以外，往往还由于维修装配或刮瓦时主轴承不同心引起。
螺栓断裂的原因和措施
螺栓断裂的原因和措施我跟你说啊，这螺栓断裂啊，那原因可是多种多样嘞。
就像我之前在那个工厂里看到的，那螺栓啊，看着就跟个小可怜似的。
它断裂啊，有时候是因为它本身质量就不咋地。
你想啊，那螺栓要是从一开始生产的时候就偷工减料，就像一个人啊，先天不足，那能好吗？我就见过那种螺栓，外表看着还像模像样的，可你拿起来仔细瞅瞅，那材质啊，粗糙得很，感觉就像是个病恹恹的家伙，弱不禁风的。
还有啊，这安装螺栓的时候也有讲究。
我就见过一个年轻的小工，慌慌张张的，那神态啊，就像后面有狼撵着他似的。
他在安装螺栓的时候，拧得那叫一个用力不均啊。
这螺栓啊，就像是被人拧巴着受刑呢。
一边松一边紧的，时间一长啊，它可不就断裂了嘛。
我当时就跟那小工说：“小伙子，你这可不行啊，螺栓也是个小生命，你得温柔点对待它。
”那小工还不服气嘞，梗着脖子说：“这螺栓不就拧进去就行了，哪有那么多讲究。
”我就笑他啊，我说：“你这想法可就错喽，这螺栓要是断了，到时候出了问题，可有你哭的时候。
”再就是环境因素了。
你看啊，有些地方那环境恶劣得很，就像个恶魔的巢穴。
比如说在那种又潮湿又充满腐蚀性气体的地方，螺栓在那里面待着，就像是一个人在毒雾里一样。
那腐蚀啊，一点点地侵蚀着螺栓，就像小虫子在慢慢地啃食大树一样。
我有次去一个海边的工厂，那螺栓啊，好多都锈迹斑斑的，感觉就像一个个风烛残年的老人，随时都可能断掉。
我当时就心疼得很，心想这好好的螺栓，就被这环境给折磨成这样了。
那针对这些原因啊，咱也得有措施。
要是因为质量问题，那生产厂家就得好好管管喽。
我就想啊，那些厂家的老板，得有个良心，不能光想着赚钱。
我就想象着那些老板啊，坐在宽敞明亮的办公室里，面前堆着一堆钱，却不管产品质量。
我就想冲进去跟他们说：“你们这样可不行啊，你们生产的螺栓那都是要用在重要地方的，可不能这么糊弄。
”得把质量把控好，从原材料的选择到加工工艺，每一步都得严格要求。
安装的时候呢，就得培训那些工人，让他们知道这螺栓可不是随便拧拧就行的。
超高强度螺栓断裂失效分析
超高强度螺栓断裂失效分析发表时间：2017-07-13T12:00:44.147Z 来源：《基层建设》2017年第8期作者：钱豪[导读] 螺栓的受力特点决定了它是发动机的薄弱零部件。
因此，连杆螺栓的失效分析与预防十分重要。
本文分析超高强度螺栓断裂失效的相关内容。
浙江精功新材料技术有限公司浙江杭州 310018摘要：螺栓作为重要的紧固件，其失效事故发生较多，造成的危害很大。
其中，螺栓的氢脆断裂是较为常见的故障模式，由于氢脆大多与批次性问题有关，因此，危害性较大。
螺纹连接是发动机各部件之间最常用的连接方式，大概占到发动机连接的70%。
螺栓的受力特点决定了它是发动机的薄弱零部件。
因此，连杆螺栓的失效分析与预防十分重要。
本文分析超高强度螺栓断裂失效的相关内容。
关键词：超高强度螺栓；断裂失效；氢脆超高强度螺栓是继铆接、焊接之后发展起来的一种钢结构连接型式。
它具有施工简单、可拆卸、承载大、耐疲劳、较安全等优点。
因此, 高强度螺栓连接已发展成为工程安装的主要手段。
1 实例分析某型号高强度螺栓用于某轴承上，其强度要求很高。
该型螺栓在生产检验合格服役5 个月后，发现个别螺栓相继在螺纹处发生断裂。
该型高强度螺栓为铰制孔螺栓(螺纹长度95 mm)，材料为35CrMnSiA 钢，规格为M56，螺杆长度为235mm，强度要求以GB/T3077-1999为标准。
其制造工艺为：毛坯电渣重熔→预加工→超声波探伤→粗加工(单边留量3～5mm)→调质处理(950℃淬火，630℃回火)→半精加工→淬火热处理(淬火温度为900℃，310℃回火)→力学性能检验→精加工→磁粉探伤(包括螺纹部分)→表面油漆防护→装配。
目前，采用的无损检测手段无法检测出螺栓内部0.2mm 以下的微裂纹。
通过金相检验、氢含量检验和断口电镜扫描分析等相关的手段对断裂的螺栓及未断裂的随机抽取样品进行相应的检验和断裂原因分析。
2 实验方法与结果2.1 实验对象。
实验对象为该型螺栓2 枚，其中包括断裂的铰制孔螺栓，以及对应同型号未断螺栓1 枚。
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件【摘要】合金双头螺栓过扭矩断裂事件是一起由于过度扭紧螺栓而导致断裂的事故。
本文首先介绍了事件的背景和起因，然后对过扭矩导致断裂进行了详细分析。
对双头螺栓的特性进行了分析，探讨了合金材质选择的重要性。
在预防措施方面，提出了有效的建议，并通过事故调查报告对事件进行了深入分析。
总结了事件教训并提出了未来改进方向，旨在避免类似事件再次发生，保障工程安全。
本文为相关领域的工程技术人员提供了重要参考，希望能够引起足够重视，确保工程质量和安全。
【关键词】双头螺栓、过扭矩断裂、合金材质、预防措施、事故调查报告、事件教训、改进方向。
1. 引言1.1 背景介绍合金双头螺栓过扭矩断裂事件是一起引起行业关注的安全事故，发生在某工厂生产线上。
背景介绍起源于对于双头螺栓使用过程中出现的问题。
在工业生产中，螺栓是一种常见的连接元件，用于固定各种构件。
而双头螺栓则是一种特殊结构的螺栓，具有双头设计，可以同时连接两个构件，方便安装。
在实际应用中，由于操作不慎或者材料质量问题，双头螺栓很容易受到过度扭矩的影响，导致断裂的情况时有发生。
这种事件不仅影响生产效率，更可能造成人身伤害和设备损坏，因此迫切需要加以解决和预防。
通过对此事件进行深入分析和研究，可以有效提高双头螺栓的安全性和可靠性，保障工业生产的正常进行。
1.2 事件起因事件起因可以追溯到双头螺栓在使用过程中遭受过度扭矩的情况。
过扭矩是指在安装或拆卸螺栓时，施加的扭矩超过了设计要求的范围，导致螺栓受力不均，从而产生应力集中现象，最终导致螺栓断裂。
如果螺栓本身有缺陷或材质不合适，对过扭矩的承受能力也会有影响。
在实际生产和使用中，有时操作人员可能会由于粗心大意或者对螺栓扭矩要求不够熟悉，而施加过大的扭矩。
在一些紧急情况下，为了快速解决问题，操作人员可能会不按规定程序进行操作，导致螺栓过扭矩断裂的风险进一步增加。
对于螺栓的安装和拆卸操作，操作人员应该严格按照规定的扭矩要求进行操作，同时加强对螺栓的检查和维护工作，及时替换老化或损坏的螺栓，以确保设备和人员的安全。
螺纹紧固件失效分析案例(第5部分)
13. 网架螺栓断裂原因分析对一个M39×131的网架螺栓在服役中发生断裂的原因进行分析。
螺栓由40Cr钢制造，并经调质热处理。
一、 外观螺栓断裂处位于杆部的第二个螺扣牙根处。
螺栓断裂部位未见塑性变形，断口有部分锈蚀。
二、 断口图1为螺栓断口的宏观照片。
图1 断口宏观形貌断口可明显分成三个区。
Ⅰ区为无明显花样的光滑区；Ⅱ区为呈海滩花样的条带区；Ⅲ区为最后断裂区——瞬断区，该区平面与螺栓轴线大体呈45°角，属于剪切断裂区。
由断口特征可以判断，螺栓断裂属于弯曲疲劳断裂。
为了更清晰的观察断口三个区的形貌，将三个区进行局部放大观察（图2）Ⅰ区 Ⅱ区（其中白道为滑伤）Ⅲ区图2 断口三个特征区的局部放大形貌8×由照片可见，Ⅰ区为疲劳裂纹萌生及缓慢扩展区。
螺纹在螺纹根部高应力集中区首先诱发裂纹，在周期交变应力的作用下，螺纹反复张合，产生摩擦挤压，因而形成光滑断面。
在该区裂纹起始部位（图中箭头所指），可见大量细小台阶，说明疲劳裂纹的产生是多源的，此系在缺口应力集中时疲劳裂纹产生的典型形貌特征。
Ⅱ区为疲劳裂纹快速扩展区，其形貌特征为有明显的且平行的海滩状前沿线，此系裂纹扩展时周期性伸展与停歇而留下的痕迹。
该区约占断口总面积的2/3。
Ⅲ区为最后断裂区，断口粗糙灰暗。
该区的形成为裂纹扩展至一定程度后（Ⅱ阶段结束），剩余断面不堪承受外力作用，瞬时被拉断的结果。
Ⅰ区和Ⅱ区占整个断口面积的90％以上。
三、 低倍、金相组织1.夹杂图3为螺栓材料中的非金属夹杂物，主要为球状不变形氧化物，评定为3级（GB 10561-1989）。
图3 夹杂物100×2.金相组织螺栓材料的金相组织为调质索氏体＋部分断续网状铁素体和针状铁素体（魏氏组织）（图4）。
100× 500×图4 螺栓材料金相组织四、 初步分析意见1.螺栓的断裂属于弯曲疲劳断裂。
螺栓在服役过程中承受了单向弯曲交变应力（或者说双向弯曲交变应力，但其中一侧的应力远大于另一侧）。
某输气管线安全阀连接螺栓全部断裂案例分析.
某输气管线安全阀连接螺栓全部断裂案例分析安全阀是天然气开采和集输系统上必不可少的安全保护装置[1～2]，连接阀盖与阀体的螺栓是安全阀最关键的零件，如果连接螺栓失效将很容易导致安全事故。
由于螺栓的材料、加工、装配、服役环境等因素造成螺栓松动乃至断裂的情况时有发生[3～7]。
如某油田天然气管线上一弹簧式安全阀使用不到2a 8根双头连接螺栓发生断裂(断裂螺栓材质为B7合金钢，管线设计压力为5.75MPa，工作压力为4.8MPa，螺栓发生断裂时管线内气体压力未出现异常)，螺栓断裂后阀盖飞出。
为查找螺栓断裂原因，笔者对螺栓的宏观形貌、尺寸、微观形貌、理化性能和受力等进行了分析。
1 螺栓宏观分析及尺寸测量安全阀上断裂的8个螺栓的相对位置及方位和断口宏观形貌见图1，4#、5#、6#、7#螺栓断裂于承受载荷最集中的螺母端面螺纹根部并且表面可见明显锈迹，螺栓断口整体呈45°。
与阀盖上8个螺栓断口对应的阀体上的8个螺栓断口形貌见图2，4#、5#、6#、7#螺栓光杆处直径基本无变化，1#、2#、3#、8#螺栓光杆处缩颈明显并且4个螺栓可见明显弯曲。
在光学显微镜下观察8根螺栓断口附近螺纹，发现4#、5#、6#、7#螺栓螺纹根部均有裂纹，而1#、2#、3#、8#螺栓螺纹根部均无裂纹。
对8根断裂螺栓及4根同批完好螺栓光杆处进行外径测量，对比发现断裂的8根螺栓均发生了颈缩变形，其中1#、2#、3#、8#螺栓颈缩变形较大，4#、5#、6#、7#螺栓颈缩变形较小，即断裂的8根螺栓均发生了塑性变形并且被拉长。
对螺栓伸出拧紧螺母端面长度进行测量时发现伸出量有很大差异，伸出量最大的7*螺栓比最小的2#螺栓大4mm。
阀盖上的8个螺栓光孔均发生了月牙形磨损或挤压变形成为椭圆形，其中椭圆长轴沿径中心。
对光孔长轴和短轴进行测量并计算椭圆度，发现1#、2#、3#、8#光孔比4#、5#、6#、7#光孔椭圆度大(光孔编号与螺栓编号一一对应)。
螺栓断裂
螺栓断裂原因分析2010/10/28 17:22:07螺栓断裂分析的方法及程序在紧固件的失效分析中，螺栓的失效最多、也最为常见，而螺栓的断裂失效则占螺栓失效的80%左右，严重威胁着整个构件的安全。
因此，我们有必要、也必须对断裂螺栓进行分析。
由于螺栓的结构、形状和受力形式比较复杂，且在材料、工艺和使用状况等因素的影响下，经常发生各种形式的断裂失效。
由于螺栓种类多、用量大，普遍采用冷变形制造工艺，并依据各种不同性能要求而采用不同钢材和热处理工艺，同时进行严格的材料和工艺检查。
尽管如此，往往由于工艺管理和控制不善，构成了批量或频次较高的断裂失效，经常影响着正常生产和使用。
下面我们就谈谈紧固件断裂失效分析的方法。
紧固件断裂失效分析的方法一、系统方法系统方法，又称相关性方法，就是把失效分析类型、失效方式、断口特征形貌、工作条件、材质情况、制造工艺水平和过程、使用和维护情况等放在一个研究系统中，从总体上予以考虑的方法。
寻找失效原因应从设计、材质、制造、使用、维护等相关方面去考虑，并据此进行测试和分析，找出失效原因。
本方法的特点是：从一般到个别，从普遍到特殊，从单项分析到综合联系上找原因。
这就是尽可能地收集与全局有关的资料和测试信息，从而确定分析系统的范围。
该方法主要针对失效原因复杂的断裂螺栓。
二、抓主要矛盾方法在紧固件失效分析时要抓住失效中起主要作用的因素。
如在断裂失效中就一定要对断裂源、断裂形状及导致断裂的因素重点分析和研究。
这也是我们螺栓断裂失效分析中最常用的方法。
举例来说，当一个螺栓断裂件送到我们手上，我们发现该螺栓的支撑面的装配痕迹不对称（就是说一边有明显的装配痕迹而一边没有或者两边装配痕迹相差很大）。
我们都知道：力是造成痕迹的唯一原因，接下来我们就应对这一应力进行重点分析。
三、比较方法选择一个同批次，同服役状态而没有失效的螺栓与断裂螺栓一一对比，然后进行分析比较，从中找出差异，寻找出引起失效的原因。
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M56螺栓断裂失效
我公司生产的用于回转部上上框架外侧弧形框连接法兰最外侧上部的两件M56×210螺栓发生断裂。
螺栓规格为M56，所用材料为40Cr，设计要求硬度为28～32HRC，表面镀锌，镀层厚度设计要求为7～12μm。
两件断裂螺栓宏观形貌如图1所示，断裂位置均位于螺纹段，1#螺栓断裂位置距端头约50mm（装配面附近），2#螺栓断裂位置距端头约70mm，断裂位置未见机械损伤及明显塑性变形痕迹，断口及螺栓表面存在明显的腐蚀痕迹。
螺栓紧固件是机械设备上不可缺少的通用零部件，用量大，使用范围广，对其断裂失效原因进行分析是十分必要的。
图1 断裂螺栓宏观形貌
1. 检验与结果
（1）宏观分析
体视显微镜下观察两螺栓断口，宏观形貌相似，断口凹凸不平，断面粗糙，存在明显的腐蚀痕迹，其中2#断口腐蚀程度更严重；源区位于螺纹根部表面，为线源起裂，扩展区呈放射状，如图2所示。
图2
（2）断口扫描电镜分析
采用扫描电镜对两个螺栓断口进行微观形貌观察，1#断口和2#断口源区及其附近扩展区均呈沿晶+腐蚀形貌，沿晶区域最大深度约5mm，可见较多沿晶二次裂纹，晶面可见微孔及“鸡爪纹”，部分晶面可见腐蚀痕迹，如图3、图4所示。
图3 源区沿晶形貌
图4 源区晶面腐蚀形貌
（3）能谱成分分析
对断面进行能谱分析，未腐蚀晶面含有Fe、Cr（1.3%）、Mn（0.8%）元素，主合金元素及含量与40Cr牌号相符，腐蚀区域除基体元素外还含有较高的O元素，能谱图如图5所示。
图5 断面能谱分析
原材料复验成分及力学性能如表1、表2所示。
表1 原材料40Cr成分复验情况汇总
表2 原材料力学性能复验情况汇总
（4）金相检验
从2#螺栓断口区域截取部分试样进行金相分析，断口剖面呈锯齿状，可见腐蚀产物及较多沿晶分叉裂纹，个别裂纹内部可见腐蚀产物，如图6所示。
图6 断口表面腐蚀及沿晶分叉裂纹形貌
浸蚀后观察，断口区域组织与其他区域组织未见明显差异，均为马氏体组织，如图7所示。
图7 显微组织形貌
螺栓外表面可见断续分布的镀锌层，厚度7～8μm，符合设计要求（7～12μm），镀层形貌
如图8所示。
（a）（b）
图8 表面镀层形貌
（5）硬度测试
对2#金相试样进行显微硬度测试，测试结果为460HV0.3、60HV0.3、465HV0.3、463HV0.3、465HV0.3，平均463HV0.3，换算为约46.2HRC，远高于设计要求，根据GB/T 1172—1999标准换算为抗拉强度大于1400MPa。
对1#螺栓端面进行洛氏硬度测试，结果为47.8HRC、48.8HRC、45.5HRC、45.2HRC、48.8HRC，平均47.2HRC，换算为抗拉强度大于1500MPa。
2.结果分析与讨论
（1）能谱分析结果表明螺栓所用材料的主成分未见异常，原材料入厂复验成分及力学性能均符合GB/T3077要求。
（2）金相分析结果表明螺栓材料组织为马氏体组织，材料硬度大于46HRC，远高于设计要求，应是热处理工艺控制不当所致。
（3）螺栓表面存在镀锌层，厚度符合设计要求。
QJ450B—2005标准规定，直径大于10mm、抗拉强度大于1300MPa的高强度螺栓禁用镀锌工艺，由于该强度下材料具有高的氢脆敏感性，极易发生氢脆。
（4）两件螺栓均断于螺纹段，断裂部位未见明显塑性变形痕迹，断口表面存在不同程度的腐蚀痕迹。
两断口宏观、微观形貌较为相似，源区位于螺纹根部表面，为线源起裂，源区及扩展区微观均呈沿晶+腐蚀形貌，可见较多沿晶二次裂纹，晶面可见微孔及“鸡爪纹”，部分晶面存在腐蚀痕迹。
根据以上形貌特征判断，两件螺栓的断裂模式均为脆性延迟断裂，机理为氢脆及应力腐蚀。
3.结语
综合分析认为，两件螺栓的断裂模式均为脆性延迟断裂，机理为氢脆及应力腐蚀。
螺栓在使用过程中螺纹根部首先产生氢损伤，后续使用过程中在氢脆及应力腐蚀的共同作用下发生扩展并断裂。
发生断裂的原因应与热处理工艺控制不当导致材料硬度过高、具有较高的氢脆敏感性有关。