疲劳断裂失效总是使螺栓完全断裂，并且没有前兆，很难进行预防性的保养。因此，深入了解这种失效形式，对于实际防止疲劳断裂失效是有益的。疲劳断裂失效总是发生在螺栓头与螺栓体连接处、螺栓杆部螺纹终止处、以及第一个螺纹咬合螺母处。而螺栓静态破坏也常常发生在这三个地方。

　　1994年10月，差速器壳螺栓，在某用户的EQ1092F型汽车行使里程达到23376公里时，差速器壳螺栓发生断裂，并损坏主减速器。宏观观察差速器壳螺栓，螺栓断裂部位在螺栓头与杆部交接的退刀槽处;观察断口形貌，断口上疲劳贝纹线约占整个断口面积的90%左右，外观粗糙的最后一次性断裂区，约占整个断口面积的10%左右。疲劳贝纹线的起源处，即疲劳源区平滑光整。在裂纹源向下对应的杆部局部区域被磨损光滑发亮，并有明显的凹痕;而接近螺纹段的螺杆发生弯曲;拧下螺母，螺纹部分没有明显的缺陷;在宏观放大镜下观察退刀槽及其附近区域，发现有明显的车削加工刀痕。

　　该螺栓断口为疲劳断口，疲劳贝纹线占整个断面的大部分，一次断裂区较小，说明该螺栓在断裂前所承载的载荷不大。从螺栓杆部受损情况来看，应是螺栓装入差速器壳的螺孔中时，由于螺孔的偏斜，使螺栓在装配紧固后，螺栓杆部与螺栓孔壁接触受力，而使承受着复杂应力的头杆过渡圆角处的应力集中变得更大，以致在此处的车削加工刀痕缺陷诱发下产生裂纹源;随后在不大的循环交变拉应力作用下，疲劳裂纹逐渐扩展而在断面上形成较大区域的疲劳贝纹线;当最后的零件材料不能承受螺栓的负载时，零件便发生突然的完全断裂，形成最后的粗糙的一次性断裂区。差速器壳螺栓断裂后，影响差速器的正常运行。

　　分析该螺栓断裂的起因，螺栓与螺栓孔壁接触受力和螺栓在因力集中的头杆过渡圆角处有明显的车削加工刀痕。在循环交变拉应力的作用下最终发生疲劳断裂。螺栓受循环交变载荷发生疲劳断裂时，负载的大小要低于螺栓静态破坏所需要的负荷极限值。在零件应力集中的部位，零件材料的机械性能减低，因循环交变载荷的作用，在零件材料表面局部微区域缺陷处(如车削加工刀痕)，材料发生微区域的塑性屈服，并形成初期的只在部分晶粒的局部地方出现的细滑移;随着应力循环次数的增多，这些细滑移带将加深加宽，从而引起周围其它地方也出现新的局部滑移带。在交变载荷的作用下，这种不均匀的滑移通常集中在金属材料的表面、金属的晶界等处，并在该处形成疲劳裂纹核心。如本例中的螺栓就是在应力集中的头杆过渡圆角材料表面缺陷处(如车削加工刀痕)产生疲劳裂纹核心的。在循环交变拉应力作用下，由疲劳裂纹核心以穿晶断裂的形式使裂纹扩展，并产生疲劳辉纹，在宏观断面上即可看到贝纹线。疲劳裂纹扩展至最后即贝纹线消失处，在零件所受负荷超过最后材料的承载能力时，螺栓完全断裂，宏观断面上形成最终的一次性断裂区。