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动车机组用304不锈钢螺栓断裂原因
          
Causes of fracture of 304 stainless steel bolt for motor train unit

摘    要
某动车机组用304奥氏体不锈钢螺栓在使用约2个月后发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、微观分析等方法分析了其断裂原因。结果表明:螺栓的原材料为轧制态,显微组织为奥氏体+铁素体+碳化物,导致螺栓原材料的力学性能产生方向性,使材料径向塑性和韧性明显降低,在螺纹搓丝过程中,螺纹根部附近产生了较多的加工裂纹;织构组织使这些裂纹在低周径向应力的作用下更易发生扩展,最终导致螺栓发生疲劳断裂。
标    签 织构组织   疲劳断裂   电子背散射衍射检测   奥氏体不锈钢螺栓   texture structure   fatigue fracture   electron backscatter diffraction detection   austenitic stainless steel bolt  
 
Abstract
The 304 austenitic stainless steel bolt for a motor train unit fractured after about 2 months of use. The fracture causes were analyzed by means of macroscopic observation, chemical composition analysis and microscopic analysis. The results show that the raw material of the bolt was rolled, and the microstructure was austenite + ferrite + carbide, which led to the directionality of the mechanical properties of the raw material of the bolt, and the radial plasticity and toughness of the material were obviously reduced. In the process of thread rubbing, there were many processing cracks near the root of the thread. The textured structure made these source cracks more likely to expand under the action of low-cycle radial stress, which eventually led to fatigue fracture of bolts.

中图分类号 TG115.2 TB31   DOI 10.11973/lhjy-wl202312009

 
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所属栏目 质量控制与失效分析

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收稿日期 2023/1/17

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备注刘艳锋(1986-),男,硕士,工程师,主要从事金属材料检测及研发工作,lyfcjlyf@163.com

引用该论文: LIU Yanfeng,LIU Xiaomin,WANG Fayun,ZHAO Yuqing,LI Xiaozeng,PAN Yonghong. Causes of fracture of 304 stainless steel bolt for motor train unit[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2023, 59(12): 37~39
刘艳锋,刘小民,王法云,赵宇清,李晓增,潘永红. 动车机组用304不锈钢螺栓断裂原因[J]. 理化检验-物理分册, 2023, 59(12): 37~39


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参考文献
【1】张强, 章伟, 甘美露, 等.304不锈钢编码器小轴断裂原因[J].理化检验(物理分册), 2023, 59(1):47-50.
 
【2】孙智, 任耀剑, 隋艳伟.失效分析:基础与应用[M].北京:机械工业出版社, 2017.
 
【3】史宝良, 李岩, 张腾飞, 等.液氨储存罐304不锈钢法兰连接螺栓断裂失效分析[J].理化检验(物理分册), 2017, 53(10):740-745.
 
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