1.螺絲鎖緊螺母製造工藝。
螺絲鎖緊螺母在製造過程中（zhōng），常見（jiàn）的失效形式是斷裂。一般來說，螺絲鎖緊（jǐn）螺母（mǔ）的（de）製造工藝是:材料改性-冷鐓-車削頭、倒角、鑽中心孔-鑽螺紋底孔-去毛刺-攻絲螺紋-去磷、熱處理（lǐ）-磨螺紋毛坯直徑-滾（gǔn）絲-(酸洗)氧化處理-探（tàn）傷、退磁-(酸洗)下圖1為（wéi）破損件、模擬（nǐ）破損件、完好件；圖2顯示了斷裂的宏觀形態。
2.螺絲鎖緊螺母斷裂分析。
螺絲鎖緊螺（luó）母斷裂的原（yuán）因可能來自材料和結構方麵，也可能是本身的（de）強度。因此，根據其工藝和材料知識，采用放大鏡和顯（xiǎn）微鏡進行金相和硬度分析。
(1)斷裂分析。
利用低倍放大鏡和高倍顯示鏡觀察斷口的宏觀和微觀形貌，結（jié）合（hé）工程實踐經驗和金屬材料及微觀（guān）形貌，結合工程實踐經驗和金屬材料知識進行斷口分析。
圖1顯示了斷裂的宏觀形態。1#件斷口較平整，無明顯（xiǎn）塑（sù）性變形痕（hén）跡。斷（duàn）口外（wài）緣（yuán）剪切唇為新鮮淺灰色(如短箭頭所示)，其他區域基本氧化發黑(如長箭頭所（suǒ）示)。2#斷口宏觀形貌與1#斷口（kǒu）相似，斷口無明顯（xiǎn）塑（sù）性變形痕跡。外環邊緣為剪切唇，淺（qiǎn）灰（huī）色，為新鮮斷口(如圖（tú）1短箭頭所示)，其（qí）他區域表麵基本氧化發黑(如圖1長箭頭所示（shì）)。
通過觀察1#件斷口黑色區域的微觀形貌2，可以看（kàn）出斷口有明顯的氧化腐蝕，但晶體（tǐ）形貌仍然是冰糖，晶體之間存在二次裂紋。由（yóu）於橫截（jié）麵有氧化腐蝕現象，無（wú）法（fǎ）確定產品表麵是否有雞爪毛紋（wén）；斷口（kǒu）外緣（yuán）的微觀形貌4為韌窩形貌，該區域為最終斷裂區。
通過觀察斷（duàn）口2#片（piàn）除邊緣剪切唇以外的黑（hēi）色區域（yù）斷口的微（wēi）觀形貌，可以看出晶粒間有類冰糖的沿晶斷裂和次生裂紋；斷口（kǒu）外緣的微觀形貌為等軸韌窩形（xíng）貌。
(2)金相分析。
用金相分析儀觀察了完整件和1#斷裂件的近芯金相組織和斷（duàn）口，並結（jié）合熱處理知識進行了5%的對（duì）比（bǐ）分（fèn）析（xī）。
經分（fèn）析觀察，均為均勻回（huí）火（huǒ）索氏體，無異常。
(3)硬度分析。
對完整零件和破損零件進行硬度測試，結果（guǒ）如（rú）表1所示。破碎部位表麵硬度過高，達不到12.9級螺絲的硬度要求（qiú）。
(4)化學成分分析。
失效零件在裝配過程中斷裂，有明顯的黑色和新斷裂（liè）區域(如圖2、圖4和圖5所示)。黑色區域（yù）表麵（miàn）氧化嚴重，新鮮斷（duàn）口無氧化，說明兩個區域不是同時產生的（de）。斷口黑色區域呈邊緣斷裂狀（zhuàng），伴有晶間二次裂紋，以氫脆斷裂為特征。橫截麵外緣的新斷裂區域（yù）為韌（rèn）窩形態。晶（jīng）間斷口表麵已基本（běn）氧化腐蝕，但邊緣終裂區無明顯氧化腐蝕產物，表明後續表麵氧化（huà）處理前送檢（jiǎn）零件存在裂紋（wén）。送檢零件的金相組（zǔ）織和化學成分無異常。
用直讀光譜儀分析完整零件和破（pò）損零件的化學成（chéng）分，結果如表2所示。根據“JISG4053-2008”，其化學成分符合標準中SCM435鋼的（de）要求。
氫含量檢測選擇了一個用過的完好部分和一個破損部分，結果如表3所示，說明檢驗試驗的氫（qīng）含量比較高。但是氫含量太高，容易導致氫脆。因此，為（wéi）了進一步確認氫脆的影響，再次取10個用過的完好件和10個破損件（jiàn）進行氫含量檢測。
氫脆是氫滲（shèn）入金屬引起（qǐ）的損傷（shāng），導致零件（jiàn）在低於材（cái）料屈服（fú）極限的靜應力下斷裂，沒有預兆和突然性。零件中氫的來源通常包括原材料、熱處理、表麵處理(如酸洗、電鍍)、環境腐（fǔ）蝕等。零件的氫脆敏（mǐn）感性不同。氫含量越高，強度、硬度和拉伸應力越大，氫脆敏感性越高。
熱處理後，零件被軋（zhá）製，頭部（bù）有一個深的內六角孔，杆上有一個螺紋（wén）孔。這種結構在滾（gǔn）壓外螺紋時容易在內六角底部產生較大的內應力；滾軋外螺紋後，表麵氧（yǎng）化處理（lǐ）使（shǐ）用酸。
水洗除油除鏽導致氫滲入零件(根據氫含量檢測，螺母氫含量高達6~7ppm)，斷裂零件（jiàn）硬度高，氫脆敏（mǐn）感性高。因此，在氫和內應力的（de）共同作（zuò）用下（xià），氫致裂紋首先出現在應力集中的內六角底部，裂紋表麵在後續的氧化發黑過程中被腐蝕氧化。氫致裂紋的（de）產生不僅造成嚴重的（de）應力集（jí）中，而且使零件（jiàn）的承載麵積減小（xiǎo），導致零件在裝配應力作用下斷裂。裝配過程中的斷裂斷麵為新斷麵，表麵為韌窩形態（tài），無氧（yǎng）化腐（fǔ）蝕。
(5)解決方案。
送檢零件斷裂原（yuán）因是存在原始裂（liè）紋，為氫致裂紋，氫來源於氧化發黑前的酸洗。建（jiàn）議采取以下措施:
堿性電解用於（yú）除油除鏽。如果（guǒ）無法避免酸洗，應在滾壓外螺紋後進行（háng）應力消除處理，並在表麵處理後4小時內進行除氫處理。
這批（pī）零件氫含量（liàng）高，硬度（dù）大，氫（qīng）脆風險高，不能排除組裝零件氫致開（kāi）裂的可能性。如（rú）果在使用過程中斷（duàn）裂，會對（duì）係統運行造成很大的安全隱患，建議召回並更換所（suǒ）有新的工藝部件（jiàn）。
