江苏省特种设备安全监督检验研究院 宿迁 223800

0 引言

吊环螺钉作为紧固类零件广泛应用于工业生产中，其主要作用是固定于被起吊物上，便于起重设备挂钩[1]。吊环螺钉的使用给生产带来了极大便捷，若在使用过程中发生断裂，将带来极大危险。某压铸件厂在模具的拆卸过程中发生了吊环螺钉断裂事故，本文对断裂的吊环螺钉进行了分析，以查明其断裂原因。

1 宏观分析

如图1所示，断裂位置发生在螺钉从根部向外的3个螺牙，断裂面与螺钉纵轴约成45 夹角。吊环的环部侧面存在明显压痕，其双吊点的另一吊环螺钉对称位置同样有类似压痕。由此可知，吊环工作所受拉力非竖直方向，而是与竖直方向成一角度。

图1 断裂面及压痕

图2为吊环螺钉根部，其粗糙度及结构形式均不符合GB/T 825—1988《吊环螺钉》中的要求。螺钉根部粗糙度过大，易造成应力集中。

图2 吊环螺钉根部

如图3a所示为断裂面，A点为起裂点，裂纹沿典型的放射线扩展，在B区域形成瞬断区，螺钉发生完全断裂。在B点断裂前，裂纹沿与轴向约45 的斜面扩展，部分螺牙根部出现裂纹，如图3b所示。

图3 断口整体形貌

断口附近无明显的塑性变形，在断口根部可以观察到呈圈状的加工刀痕。从断口形貌观察可知，该断口为典型的疲劳断口，断口平整，表面光滑，分为3个区域：疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区，扩展区所占断口面积较大。

2 理化性能分析

2.1 金相检验

在样品的断口附近以及未发生断裂的部位进行取样，对其进行非金属夹杂物、金相组织及晶粒度检测。……