何家胜，陈文龙，王彦馨，徐绮宏，邵小兰，刘 杰

(1.武汉工程大学 机电工程学院，湖北 武汉 430074；2.武汉市天然气有限公司，湖北 武汉 430022)

0 引 言

某天然气公司对管线进行检修时，发现其闸阀矩形法兰的部分紧固螺钉发生断裂.该闸阀埋在地下，阀内压力为0.4 MPa，介质为天然气，螺钉的强度等级为12.9级，属高强度螺钉.为探讨螺钉断裂的原因，进行了下列检查与分析.

1 检查与分析

1.1 螺钉断口宏观检查

用丙酮和超声波对螺钉断口进行清洗，除去其表面的杂物及污渍，然后进行宏观检查，发现螺钉断口均与其轴线垂直，断裂前无明显塑性变形，为脆性断裂.

1.2 螺钉化学成分分析

将螺钉送至湖北省冶金产品质量监督检验站理化实验室进行化学成分分析，检测结果如表1所示，参照厂家提供的标准与GB/T3077中35CrMoA材料要求，可以看到用化学法测定的螺钉材料化学成分符合35CrMoA材料的要求.

表1 螺钉化学成分

1.3 螺钉金相组织分析

根据湖北省冶金产品质量监督检验站理化实验室对螺钉材料的金相组织分析得知，螺钉的金相组织为回火索氏体，如图1所示.

1.4 螺钉断口微观形貌分析

对发生事故的闸阀上的5个断裂螺钉取样(编为1～5号)，使用扫描电镜分别对螺钉断口进行观察.1号螺钉断口的微观形貌如图2所示，其中图2(a)、(b)、(c)为1号螺钉边缘区的微观形貌，从图中可以看出，晶界间的微裂纹清晰可见，是明显的晶间破坏，这些区域断面呈冰糖状.1号螺钉中心区微观形貌如图2(d)所示，韧性特征非常……