刘华东，薛喜才

（上海汽车集团股份有限公司乘用车公司，上海 201805）

0 引言

SCM435 冷镦钢具有可塑性好、淬透性高、零件尺寸精度高、表面粗糙度好等优点，在高强度标准件领域应用较为广泛[1-3]。液态金属致脆导致零件失效问题时有发生，而且一般属于瞬时脆性断裂，一旦出现，造成的破坏较为严重[4-6]。目前，国内对液态金属致脆引起的失效问题也已经有所研究，主要从材料、工艺以及使用环境等方面去分析零件失效机理和模式。例如，20 世纪90 年代曾发生Bi-Sn 低熔点合金导致的民用客机涡轮叶片发生液态金属致脆，险些酿成事故[5]；张权明等[6]对连接螺栓开裂原因进行分析，认为螺栓表面镀锌层和螺母表面镀镉层提供了低熔点金属，零件工作过程中承受较高温度和拉应力，最终引起零件发生液态金属致脆开裂；而文献中关于使用环境导致的液态金属致脆显有报道。

汽车空调压缩机冷镦钢螺栓法兰面在使用过程中发生开裂，引起制冷剂泄露（图1）。螺栓规格为M6×80 mm，强度等级为10.9 级，安装扭矩为7 N·m+120°转角。螺栓的制造工艺为：原材料→球化退火→线材改制→冷镦→搓丝→热处理（调质）→电镀锌→去氢→检测。本研究通过对螺栓的失效机理分析及使用环境的调查，探明失效原因，以防止类似的故障发生。

图1 失效零件宏观Fig.1 Macrography of failure part

1 试验过程与结果

1.1 宏观观察

空调压缩机壳体固定螺栓共有6 个，除失效件外其余5 个均正常。螺栓法兰面下套有铜垫片，垫片表面镀锡，其中失效螺栓对应的垫片相比于正常螺栓垫片，表面镀锡层有明显剥落（图2）。……