30CrMnSiA钢制电机固定螺栓断裂原因分析

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.05.044

金属热处理 ›› 2021, Vol. 46 ›› Issue (5): 253-258.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2021.05.044

30CrMnSiA钢制电机固定螺栓断裂原因分析

黄鑫¹, 周继广², 方志晓¹, 吴畏¹, 文永洪¹

1.江西洪都航空工业集团有限责任公司, 江西南昌 330024;
2.海军驻南昌地区航空军事代表室, 江西南昌 330024

收稿日期:2020-10-21 出版日期:2021-05-25 发布日期:2021-07-21
作者简介:黄鑫(1986—),男,高级工程师,学士,主要研究方向为飞机结构腐蚀防护及失效分析,E-mail:huangx058@avic.com。

Fracture cause analysis of 30CrMnSiA steel bolt for motor fixing

Huang Xin¹, Zhou Jiguang², Fang Zhixiao¹, Wu Wei¹, Wen Yonghong¹

1. AVIC Hongdu Aviation Industry Group, Nanchang Jiangxi 330024, China;
2. Aviation Military Representative Office of Navy Stationed in Nanchang, Nanchang Jiangxi 330024, China

Received:2020-10-21 Online:2021-05-25 Published:2021-07-21

摘要/Abstract

摘要： 固定电机的30CrMnSiA钢制螺栓在使用过程中发生断裂,通过载荷分析、螺栓外貌及断口形貌观察、显微组织分析、化学成分及硬度检测,对其断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓的失效性质为疲劳断裂,螺纹根部的加工损伤是疲劳裂纹源,而螺栓表面脱碳对疲劳断裂起到了促进作用。

关键词: 30CrMnSiA钢, 螺栓, 断裂分析, 疲劳断裂, 脱碳

Abstract: A 30CrMnSiA steel bolt for fixing a motor was fractured in service. The fracture cause was analyzed through load analysis, bolt appearance and fracture morphology observation, microstructure examination, chemical composition analysis and hardness measurement. The results show that the fracture is fatigue type, the machining damage nearby the thread root is the source of fatigue crack, and the decarburization on the bolt surface accelerates the fatigue fracture.

Key words: 30CrMnSiA steel, bolt, fracture analysis, fatigue fracture, decarburization

中图分类号:

TG142.33

黄鑫, 周继广, 方志晓, 吴畏, 文永洪. 30CrMnSiA钢制电机固定螺栓断裂原因分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(5): 253-258.

Huang Xin, Zhou Jiguang, Fang Zhixiao, Wu Wei, Wen Yonghong. Fracture cause analysis of 30CrMnSiA steel bolt for motor fixing[J]. Heat Treatment of Metals, 2021, 46(5): 253-258.

参考文献

[1]《飞机设计手册》总编委会. 飞机设计手册第3册材料(上)[M]. 北京: 航空工业出版社, 1997.
[2]姜涛, 刘含洋, 刘杰, 等. 30CrMnSiA钢制吊耳断裂原因分析[J]. 金属热处理, 2011, 36(增刊): 49-53.
Jiang Tao, Liu Hanyang, Liu Jie, et al. Fracture failure analysis of 30CrMnSiA steel lifting lug[J]. Heat Treatment of Metals, 2011, 36(Suppl): 49-53.
[3]胡春燕, 姜涛, 刘新灵. 某钢制螺钉断裂失效分析[J]. 金属热处理, 2014, 39(2): 141-144.
Hu Chunyan, Jiang Tao, Liu Xinling. Failure analysis of steel screws[J]. Heat Treatment of Metals, 2014, 39(2): 141-144.
[4]燕翔, 李娜. 自制螺栓表面裂纹成因分析[J]. 失效分析与预防, 2010, 5(4): 243-247.
Yan Xiang, Li Na. Analysis on surface cracks of self-made bolt[J]. Failure Analysis and Prevention, 2010, 5(4): 243-247.
[5]张继世, 赵东方, 郭会. 重复热处理工艺对30CrMnSiA钢疲劳性能的影响[J]. 华北航天工业学院学报, 2001, 11(3): 1-4.
Zhang Jishi, Zhao Dongfang, Guo Hui. The influence of repeating heat treatment process to the fatigue performance of 30CrMnSiA steel[J]. Journal of North China Institute of Astronautic Engineering, 2001, 11(3): 1-4.
[6]李方坡, 王勇. 表面脱碳对S135钻杆服役性能的影响[J]. 金属热处理, 2015, 40(7): 164-167.
Li Fangpo, Wang Yong. Effect of surface decarburization on S135 drill pipe's service property[J]. Heat Treatment of Metals, 2015, 40(7): 164-167.
[7]刘丽华, 丁伟中. 60Si2Mn弹簧钢脱碳的研究[J]. 热处理, 2005, 20(3): 6-10.
Liu Lihua, Ding Weizhong. Study on the decarburization of spring steel 60Si2Mn[J]. Heat Treatment, 2005, 20(3): 6-10.
[8]杨维, 李益, 张冲. 标准螺栓常见断裂原因及主要特征[J]. 装备制造技术, 2016(4): 172-174.
Yang Wei, Li Yi, Zhang Chong. Common fault causes and characteristics for standard bolt[J]. Equipment Manufacturing Technology, 2016(4): 172-174.
[9]薛文利, 高莎, 王银, 等. 航空发动机用高温合金真空热处理技术[J]. 金属热处理, 2019, 44(1): 13-17.
Xue Wenli, Gao Sha, Wang Yin, et al. Vacuum heat treatment technology for superalloys used in aero-engine[J]. Heat Treatment of Metals, 2019, 44(1): 13-17.
[10]王会, 王昊杰, 贾涛, 等. 航空轴承钢的真空低压渗碳工艺[J]. 金属热处理, 2020, 45(1): 1-5.
Wang Hui, Wang Haojie, Jia Tao, et al. Low pressure carburizing process for aviation bearing steel[J]. Heat Treatment of Metals, 2020, 45(1): 1-5.
[11]陈旭阳, 丛培武, 范雷, 等. 基于饱和值调整法的真空低压渗碳工艺计算与验证[J]. 金属热处理, 2020, 45(9): 233-236.
Chen Xuyang, Cong Peiwu, Fan Lei, et al. Calculation and verification of vacuum low pressure carburizing process based on saturation adjustment method[J]. Heat Treatment of Metals, 2020, 45(9): 233-236.
[12]何龙祥, 尹承锟, 徐跃明, 等. 真空低压渗碳炉高精度温控系统的设计与应用[J]. 金属热处理, 2020, 45(8): 249-253.
He Longxiang, Yin Chengkun, Xu Yueming, et al. Design and application of high precision temperature control system for vacuum low-pressure carburizing furnace[J]. Heat Treatment of Metals, 2020, 45(8): 249-253.
[13]夏建元, 曾大新, 张红霞, 等. 金属材料彩色金相图谱[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012.
[14]夏立芳. 金属热处理工艺学[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2012: 135.

[1]	吕晶, 杨其全, 张倩, 胡杰, 许鑫. 铸钢轮装制动盘螺栓孔裂纹产生原因分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(7): 238-241.
[2]	谢增孝, 黄一君, 张宇飞, 楼玉民, 蒲贤超. 高调阀自密封拉紧螺栓断裂分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(7): 242-248.
[3]	包万遥, 李金波, 高秀华, 陈红卫, 李绍杰, 吴红艳, 张志新, 杜林秀. Cr含量和加热温度对高铁弹条用60Si2Mn弹簧钢脱碳层的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(6): 41-44.
[4]	焦丽, 商海昆, 何剑丰, 赵英军, 张伟民, 李卫民, 周兰梅. 柴油机用42CrMo钢高强度螺栓断裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(6): 245-249.
[5]	谭晓蒙, 田峰, 乔欣, 郭心爱. 带式输送机减速机高速轴断裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(6): 253-255.
[6]	严春莲, 鞠新华, 姚武刚, 贾惠平, 温娟. 电子探针面分析法测定钢的脱碳层深度[J]. 金属热处理, 2021, 46(5): 242-247.
[7]	李戈, 郭延军, 王鲁, 朱海宝, 田力男. 某电厂汽轮机20Cr1Mo1VNbTiB钢汽门螺栓开裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(5): 248-252.
[8]	朱可, 李强, 曾建民, 赵四勇, 黄肇敏, 胡永玫. ZGMn13Cr2钢水韧处理中的脱碳行为[J]. 金属热处理, 2021, 46(4): 205-209.
[9]	于海华, 严海燕, 张敬彤, 王宇魁, 黄智勇, 邬建新, 魏振伟. 30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(3): 223-228.
[10]	陈波, 魏焕君, 耿志宇, 华永兴, 张继国, 薛力强, 毕彦雷. 热成形钢的脱碳影响因素分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(2): 161-167.
[11]	张家文, 付天亮, 吴昊, 王昭东. 40CrNiMo7钢锻轴淬火开裂的原因分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(2): 213-217.
[12]	李梦阳. 某600 MW亚临界机组2Cr13钢螺栓的断裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(11): 250-253.
[13]	康珍玮, 周根树, 刘立军, 张潇珂, 王梦杰. 压缩机17-4PH不锈钢叶轮叶片的失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(11): 254-257.
[14]	郑建军, 樊子铭, 刘孝, 乔欣, 高云鹏. 汽轮机组阀盖紧固螺栓断裂失效分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(10): 262-266.
[15]	何亮亮, 王元栋, 王梦梦, 侯圣文, 王妍. 台架试验中齿轮断齿的原因分析[J]. 金属热处理, 2021, 46(1): 235-238.

30CrMnSiA钢制电机固定螺栓断裂原因分析

Fracture cause analysis of 30CrMnSiA steel bolt for motor fixing

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价