30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.03.043

金属热处理 ›› 2021, Vol. 46 ›› Issue (3): 223-228.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2021.03.043

30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析

于海华¹, 严海燕¹, 张敬彤¹, 王宇魁¹, 黄智勇¹, 邬建新¹, 魏振伟²

1.航空工业陕西飞机工业集团有限公司, 陕西汉中 723200;
2.中国航发北京航空材料研究院, 北京 100095

收稿日期:2020-10-27 出版日期:2021-03-25 发布日期:2021-05-08
通讯作者: 王宇魁,研究员级高级工程师,E-mail:kuiwy@126.com
作者简介:于海华(1986—),男,工程师,主要研究方向为金相热处理和失效分析,E-mail:yihaihua1986@126.com。

Failure analysis of 30CrMnSiA steel countersunk bolt

Yu Haihua¹, Yan Haiyan¹, Zhang Jingtong¹, Wang Yukui¹, Huang Zhiyong¹, Wu Jianxin¹, Wei Zhenwei²

1. Avic Shaanxi Aircraft IndustryGroup Corporation Ltd., Hanzhong Shaanxi 723200, China;
2. AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China

Received:2020-10-27 Online:2021-03-25 Published:2021-05-08

摘要/Abstract

摘要： 某飞机用30CrMnSiA钢沉头螺栓在拆卸过程中发生断裂,同炉批未曾使用的螺栓经磁粉检测也存在裂纹。为查找失效分析原因,通过对断裂件和同炉批开裂的螺栓外观检查、断口宏微观分析、能谱分析、硬度检测、金相分析等方法对断裂和开裂的螺栓进行了分析。结果表明:断裂螺栓和开裂螺栓断裂类型为氢脆,螺栓氢脆断裂主要与抗拉强度和热处理工艺有关,通过改善热处理工艺参数,适当降低螺栓的强度,增加酸洗后的除氢时间降低氢含量,从而避免氢脆发生的可能性。

关键词: 30CrMnSiA钢, 沉头螺栓, 氢脆, 断裂, 失效分析

Abstract: A 30CrMnSiA steel countersunk bolt used in an aircraft breaks during disassembly, and cracks were also found in the same batch of unused bolts detected by magnetic powder. In order to find out the cause of failure analysis, the broken and cracked bolts were analyzed by means of appearance inspection, macro-microscopic analysis of fracture surface, energy spectrum analysis, hardness test and metallographic analysis. The results show that the fracture type of broken and cracked bolts is hydrogen embrittlement. The hydrogen embrittlement fracture of bolt is mainly related to tensile strength and heat treatment process. By improving the heat treatment process parameters, the strength of bolt is appropriately reduced and the hydrogen content is reduced by increasing the hydrogen removal time after pickling. Thus the possibility of hydrogen embrittlement is avoided.

Key words: 30CrMnSiA steel, countersunk bolt, hydrogen embrittlement, fracture, failure analysis

中图分类号:

TG115

于海华, 严海燕, 张敬彤, 王宇魁, 黄智勇, 邬建新, 魏振伟. 30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(3): 223-228.

Yu Haihua, Yan Haiyan, Zhang Jingtong, Wang Yukui, Huang Zhiyong, Wu Jianxin, Wei Zhenwei. Failure analysis of 30CrMnSiA steel countersunk bolt[J]. Heat Treatment of Metals, 2021, 46(3): 223-228.

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