2023年第4期热加工www.mw1950.com74热处理HeatTreatmentGH4169六角头螺栓异常断裂分析孙晓军1，2，康根发1，2，许永春1，2，谢茂阳1，2，卫伟2，高乾军21.河南省紧固连接技术重点实验室河南信阳4640002.河南航天精工制造有限公司河南信阳464000摘要：某批次GH4169头部带保险孔六角头螺栓，在进行650℃应力断裂试验时发生异常断裂。采用宏观观察、断口分析、金相检测、显微硬度及洛氏硬度测试等方法对螺栓异常断裂原因进行分析。结果表明：螺栓保险孔加工方式为电火花，造成保险孔内存在较厚的重熔层和显微裂纹，由于重熔层及热影响区δ相溶解，增大了缺口敏感性和应力集中现象，因此在650℃应力断裂试验时，显微裂纹沿晶界扩展直至断裂。关键词：螺栓；异常断裂；重熔层；显微裂纹；δ相1序言GH4169是一种铁-铬-镍的变形镍基高温合金，相当于国外的Inconel718，通过加入Nb、Ti、Al等合金化元素，在基体中析出体心四方结构的γ＂（Ni3NbTi）和面心立方结构的γ＇（Ni3AlTi）两种相进行二次强化[1]。在－253～700℃下具有良好的综合性能，650℃下的屈服强度是变形高温合金中最好的，具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化及耐腐蚀等性能，以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在航天航空领域所用的紧固件用棒材中成为使用量最大和使用件号最多的高温合金牌号[2]。某批次MJ5×0.8×12规格、材料GH4169的头部带保险孔六角头螺栓，加工工艺为：下料→镦头→喷砂→固溶→加工保险孔（孔直径1.2mm）→时效→喷砂→精车→滚头下圆角→滚丝→表面处理→终检→入库。在终检验收时需要进行高温应力断裂试验，试验方法按GJB715.29—1990《紧固件试验方法应力断裂》规定执行，抽样比例为2件，要求螺栓在650℃下加载9.00kN保持23h不发生破坏，而试验过程中2件螺栓均发生异常断裂，应力断裂持续时间分别为1.5h和1.8h。本文通过对异常断裂螺栓进行一系列分析，找出异常断裂原因，从而提升GH4169螺栓质量。2理化检验2.1宏观观察为了便于分析，将两件螺栓分别编为1#螺栓和2#螺栓，其断裂位置如图1所示。由图1异常断裂的螺栓外观形貌可知，螺栓外观呈浅蓝色，断裂位置均位于头部与杆部结合处，螺栓头部两处保险孔开裂，断口呈蓝色高温氧化特征。b）宏观断口形貌图1两件异常断裂螺栓a）螺栓断裂位置2#1#2.2断口分析由于两件螺栓断口相似，因此选取1#螺栓进行2023年第4期热加工www.mw1950.com75热处理HeatTreatment保险孔处显微组...
