紧固件氢脆试验,微动腐蚀试验
发动机进气道螺栓断裂
某发动机右进气道螺栓在飞行5h25min,6个飞行起落后在空中发生断裂。螺栓材料为30CrMnSiA,为重复使用件,表面进行电解除油和除去旧锌层后,进行表面电镀锌,镀锌完成后进行190℃±10℃/4h的除氢处理。
螺栓断裂于扣螺纹根部,断口较平整,呈黑灰色,局部可见闪光小刻面特征,见图5。断口边缘大部分为沿晶断裂特征,见图6。
对失效螺栓和同炉批二次镀锌的完好螺栓进行金相组织检查,结果表明,失效螺栓的组织为回火马氏体,而完好螺栓的组织为回火索氏体,分别见图7和图8。
对失效螺栓和同炉批二次镀锌的完好螺栓进行显微硬度检测,并换算成抗拉强度,结果见表1。
可见,断裂螺栓的硬度和强度皆高于完好螺栓,并且抗拉强度高于规定要求(1080〜1280MPa)较多。
同炉批完好螺栓的氢含量测试结果见表2,
可见同炉批螺栓中的氢含量较高。失效分析结果表明,螺栓发生氢脆断裂主要与螺栓材料强度偏高和氢含量较高有关。