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20MnTiB钢高强度螺栓采用高频感应加热设备进行热处理断裂防治

发布时间 : 2017-06-10
来源:http://www.zzckdz.com/news/132.html

           20MnTiB钢高强度螺栓是悬臂式斗轮货(料)堆取料机上的紧固件。生产中,多次发生高强度螺栓断裂失效故障,影响港口货物的装卸。


           20MnTiB钢高强度螺栓热处理采用淬火+中温回火处理。检验表明,工件化学成分合格,工件低倍组织夹杂物、晶粒度等检验均符合国家技术标准要求。断口检验发现,螺栓宏观断口较平整,黑褐色,断裂源萌生于螺纹根部,呈半圆形弧线方式向内扩展。有放射状条纹,具有脆性断裂形貌特征。


          从工件微观组织观察发现,裂纹萌生源区域存在较厚腐蚀物质,裂纹源大多起源于腐蚀坑底。宏观可见黑褐负开裂赴区域.微观组织旱脆性断裂特征形貌。同时发现不少较小且浅的二次裂纹。微观观察发现,工件开裂呈沿晶开裂,晶粒表面存在腐蚀产物并有腐蚀坑形貌。电子探针分析证实,腐蚀产物为氯化物类化合物。由以上分析可知,螺栓断裂失效是因应力腐蚀造成的。分析认为,螺栓工作状态下,受长期预紧力作用,螺纹根部处于高应力集中状态;同时,设备工作环境在海域露天下服役,潮湿空气中含大量Cl-酸性气氛,严重腐蚀螺栓,由局部腐蚀产生腐蚀坑,而在螺纹根部高应力集中处最先萌生裂纹,并继续向内扩展,直至导致工件断裂失效。从断口形态上也可以看出典型的应力腐蚀特征。一般加热设备热处理易断裂,采用高频感应加热设备对其进行热处理。


          防止螺栓应力腐蚀断裂失效措施如下:
    (1)螺栓工件表面用高频感应加热设备热涂防锈防腐保护层,可采用镀层或其他表面镀覆方法实现。
    (2)螺栓工件表面涂覆防锈防腐涂料,如防腐液、油脂等。
    (3)定期检查高强度螺栓服役情况,发现问题及时解决,防止缺陷隐蔽或检验遗漏造成断裂事故。
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