高頻感應加熱設備對20MnTiB鋼高強度螺栓斷裂防治
作者: 發布時間: 2017-06-09 15:30:23 次瀏覽
20MnTiB鋼高強度螺栓是某港口重要設備懸臂式斗輪貨（料）堆取料機上的緊固件。生產中，多次發生高強度螺栓斷裂失效故障，影響港口貨物的裝卸。
20MnTiB鋼高強度螺栓熱處理采用淬火+中溫回火處理。檢驗表明，工件化學成分合格，工件低倍組織夾雜物、晶粒度等檢驗均符合國家技術標準要求。斷口檢驗發現，螺栓宏觀斷口較平整，黑褐色，斷裂源萌生于螺紋根部，呈半圓形弧線方式向內擴展。有放射狀條紋，具有脆性斷裂形貌特征。
從工件微觀組織觀察發現，裂紋萌生源區域存在較厚腐蝕物質，裂紋源大多起源于腐蝕坑底。宏觀可見黑褐負開裂赴區域．微觀組織旱脆性斷裂特征形貌。同時發現不少較小且淺的二次裂紋。微觀觀察發現，工件開裂呈沿晶開裂，晶粒表面存在腐蝕產物并有腐蝕坑形貌。電子探針分析證實，腐蝕產物為氯化物類化合物。由以上分析可知，螺栓斷裂失效是因應力腐蝕造成的。分析認為，螺栓工作狀態下，受長期預緊力作用，螺紋根部處于高應力集中狀態；同時，設備工作環境在海域露天下服役，潮濕空氣中含大量Cl-酸性氣氛，嚴重腐蝕螺栓，由局部腐蝕產生腐蝕坑，而在螺紋根部高應力集中處最先萌生裂紋，并繼續向內擴展，直至導致工件斷裂失效。從斷口形態上也可以看出典型的應力腐蝕特征。一般加熱設備熱處理易斷裂，采用高頻感應加熱設備對其進行熱處理。
防止螺栓應力腐蝕斷裂失效措施如下：
(1)螺栓工件表面用高頻感應加熱設備熱涂防銹防腐保護層，可采用鍍層或其他表面鍍覆方法實現。
(2)螺栓工件表面涂覆防銹防腐涂料，如防腐液、油脂等。
(3)定期檢查高強度螺栓服役情況，發現問題及時解決，防止缺陷隱蔽或檢驗遺漏造成斷裂事故。
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