在客户要求我们进行的紧固件失效分析中，最常见的包 括可完全预防的疲劳失效。今天，我们正好审视这个案例。 我们收到六件断裂的1/2”直径×5”长的螺栓并进行金 相失效分析。这些螺栓是用在垂直输送带机夹持装置上夹 住活动末端的。断裂螺栓服役不到三个月。除了断裂螺栓 外，客户还提交了两件已服役四到五年没有失效的螺栓，用 以对比分析。所有螺栓据称为SAE 5级螺栓。 两件完整“旧螺栓”标记为A1和A2。为便于跟踪，断 裂螺栓标记为B1到B6。客户要求每件断裂螺栓都要记录， 但选择无损检测的断裂螺栓不能多于三件。每个夹紧装置 用一件螺栓，依据输送带的尺寸规定螺栓拧紧时扭矩载荷 为75ft-lb或100ft-lb。 外观检查 用立体显微镜在7.5×到70×放大倍率下对螺栓进行外 观检查。在A和B螺栓之间，有个明显差异：杆体长度和螺纹 长度不同。旧A螺栓杆体部分平均3.5”长，而失效的B螺栓 3.6”长。这就意味着螺母旋入B螺栓接近最后一牙螺纹。比 较中，在拧紧螺母后显示A螺栓有几牙旋入保留的螺纹磨 损。两组螺栓杆体直径相同。 A和B螺栓头部标志符合SAE 5级要求。A螺栓头部标 志显示由某知名美国制造商制造，而B螺栓标志则显示来自 中国制造商。 

      立体显微镜检查反映出，所有B螺栓是由疲劳损伤导 致断裂。有些螺栓显示在最终失效前出现单向弯曲疲劳断 裂扩展，有些显示从反方向的反向弯曲疲劳断裂扩展。这反 向弯曲疲劳扩展，一边明显要比另一边短得多。每件B螺栓 断裂用照片记录。

     有三个主要形态区（即光滑疲劳区，粗糙 疲劳区和过载区；在我国称为裂纹源区，裂纹扩展区和瞬断 区），图1显示B螺栓断裂的典型。 疲劳断裂普遍使螺栓在最终断裂前直径增加2/3-3/4， 这表明螺栓是处于低应力高周疲劳条件下。通过检查B螺栓 螺纹残留部分发现，几件螺栓在尾部形成次疲劳裂纹（如图 2所示），这正是紧固件疲劳损伤的特征。