梁成成

(山西工程职业学院机电工程系，山西太原 030009)

0 引言

某重型卡车在整车耐久试验行驶约1 000 km后，出现后挡泥板支架与车架固定螺栓断裂现象。断裂螺栓为性能等级10.9级的高强度螺栓，螺栓材质为ML35CrMo，规格为M14 mm×1.5 mm，螺栓表面镀达克罗处理，装配扭矩为(175±26.3) N·m。该螺栓断裂之前路试人员曾经换过后挡泥板支架，然后在没有定扭扳手的情况下凭经验将支架固定螺栓重新拧紧，因此螺栓再次拧紧时扭矩值没有保证和记录。该挡泥板支架按路试要求，需要满足行驶里程10 000 km后不发生故障为合格，但其只覆盖了试验总里程的1/10时便发生了早期的功能失效。为了查明该螺栓断裂原因，避免类似的断裂失效再次发生，对断裂后的后挡泥板支架固定螺栓进行了理化检验与分析[1]。

1 试验部分

将断裂螺栓断口清理干净，使用Olympus DSX1000型光学显微镜对其宏观形貌进行观察分析，并作出初步判断；使用Zeiss Sigma300型扫描电子显微镜(SEM)对螺栓断口微观形貌进行观察分析，并判断断裂类型；使用Zeiss Smartzoom 5型光学显微镜，对断裂螺栓断口附近基材进行金相检验；使用Swiss Thermo ARL4460型直读光谱仪，对断裂螺栓母材化学成分进行测量；采用美国Wilson R574洛氏硬度计，测试断口区域的洛氏硬度。

2 理化检验

2.1 宏观分析

3根断裂螺栓，仅存螺纹部分，断裂螺栓外观如图1所示，断裂位置均位于螺栓的螺纹牙底处，螺栓断口比较齐平，未见明显的塑性变形特征。

图1 断裂螺栓外观

对断裂螺栓进行断口宏观分析，结果表明：3根断裂螺栓的断裂形貌可分为裂纹源区、疲劳扩展区和最后瞬断区3个区域[2-4]，断口宏观形貌如图2所示。……