马 成，王立辉，宋 月，孙江欢，孙 岩，孙 力

（1.河钢集团钢研总院，河北050000；2.河北科技大学，河北050018）

0 引言

40Cr 属于低合金中碳结构钢，其淬透性比较好，在经过合适的淬火-回火处理（即调质处理）过程后，具有较高的强度和良好的塑、韧性，具有较低的缺口敏感性和较高的疲劳强度[1]，综合机械性能佳。因而被广泛应用于制造齿轮、套筒、传动部件及螺栓等机械、车辆中承受复杂载荷的关键零部件，螺栓作为重要的连接件，广泛应用于汽车制造的各个部件。通过轻量化降低成本与能耗是汽车工业最紧迫的任务之一，扩大高强螺栓的应用范围不仅可以降低螺栓自重，还可以使螺栓连接的部件尺寸、重量降低，从而达到车辆整体轻量化的目的。

某高强钢制六角法兰面螺栓材料为40Cr，尺寸规格为M12，强度等级为10.9 级，应用于某厂试制的汽车悬架发生断裂，断裂位置在螺纹处。本文对螺栓断裂件与同批次螺栓进行了对比分析，确定了该高强螺栓失效形式与原因，为之后预防类似事故再次发生提供理论依据。

1 实验材料及方法

1.1 实验材料

本文所用的断裂螺栓与同批次全新未使用过的螺栓材质为40Cr。

1.2 实验方法

（1）将断裂螺栓置于无水乙醇中进行超声清洗10 分钟，吹干后，利用场发射扫描电子显微镜对断口表面进行微观形貌观察。然后沿断裂螺栓的横截面采用线切割切取试样，经过水磨砂纸打磨后，通过直读光谱仪进行基体材料的化学成分分析。

（2）取断裂螺栓与同批次全新未使用过的螺栓，切取纵向试样，镶嵌后经水磨砂纸打磨，用1.5 μm 金刚石喷雾进行抛光，并用硝酸酒精溶液进行蚀刻后，在纯水和乙醇中清洗并吹干。……