作為連接受載的高強(qiáng)度螺栓，其質(zhì)量在現(xiàn)代工業(yè)中越來(lái)越受到重視，螺栓成本雖然占總機(jī)成本的比例不高，但一旦發(fā)生問(wèn)題將造成設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，工程部分停工，會(huì)造成重大損失。為了避免該類事故的發(fā)生，有必要對(duì)螺栓的斷裂原因進(jìn)行分析。

斷裂螺栓使用材料為40Cr材料，其化學(xué)成分如下：C0.40，Si0.21、Mn0.59、P0.014、S0.009、Ni0.013、Cr0.91、Mo0.002。斷裂發(fā)生在螺栓頭部和桿部的連接處，在掃描電鏡下觀察，可見(jiàn)斷裂源區(qū)存在冶金缺陷，可能是夾雜物引起的空洞，也可能是疏松；低倍檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)斷裂件存在2級(jí)中心疏松；斷口附近金相組織為回火索氏體，斷裂件表面有滲碳現(xiàn)象，滲碳層深度為0.30mm；斷裂源位置存在較多縱向裂紋，表面存在橫向淬火裂紋。

鋼在冶煉和軋制加工過(guò)程中，由于設(shè)備、工藝和操作等原因造成鋼的缺陷，主要包括結(jié)疤、裂紋、縮孔殘余、分層、白點(diǎn)、偏析、非金屬夾雜、疏松和帶狀組織等。中心疏松是指鋼材界面熱酸蝕試片上組織不致密的現(xiàn)象。研究表明，引起螺栓斷裂的根本原因是螺栓心部的低倍缺陷（2級(jí)中心疏松）。高強(qiáng)度螺栓非正常斷裂造成的風(fēng)險(xiǎn)很大，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行改進(jìn)。

螺栓生產(chǎn)廠家嚴(yán)把進(jìn)料檢驗(yàn)關(guān)。

鋼廠應(yīng)提高鋼水純凈度。鋼中含碳量與凝固組織關(guān)系密切，它影響柱狀晶和等軸晶的生長(zhǎng)比率，必然對(duì)鑄坯中心偏析和中心疏松的產(chǎn)生起決定性作用。同時(shí)，S、P等易偏析元素在鋼液中的含量和分布形態(tài)影響鑄坯的中心偏析和中心疏松。通過(guò)冶煉潔凈的鋼，如采用鐵水預(yù)處理或鋼包脫硫等技術(shù)降低鋼液中的S、P等易偏析元素含量，提高鋼水純凈度，可有效防止中心疏松的產(chǎn)生。

控制澆注溫度和拉坯速度。澆注溫度是影響柱狀晶生長(zhǎng)的重要因素。澆注溫度高，鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；澆注溫度低，鑄坯等軸晶發(fā)達(dá)，因此，在允許的情況下，應(yīng)盡可能采用低過(guò)熱度澆注。拉坯速度也是影響柱狀晶生長(zhǎng)的重要因素。拉坯速度大，鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)停留時(shí)間短，可推遲等軸晶的形核和長(zhǎng)大，擴(kuò)大柱狀晶區(qū)，同時(shí)發(fā)生鑄坯鼓肚的危險(xiǎn)系數(shù)也增大。（余冶）