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造成高強(qiáng)度螺栓失效的原因有外在的和內(nèi)在的因素。外在的因素主要是螺栓的裝配工藝、工作環(huán)境和載荷形式等;內(nèi)在因素包括零件的加工工藝、化學(xué)成分和金相組織等。

4.1預(yù)緊力對(duì)螺栓失效的影響如何施加*的預(yù)緊力成為高強(qiáng)度螺栓裝配工藝的重點(diǎn)。

由于高強(qiáng)度螺栓多用于承受循環(huán)交變載荷的部位，合適的預(yù)緊力可以減少螺栓中的載荷變化量，這對(duì)提高螺栓的疲勞壽命是有益的。但是，如果所加的預(yù)緊力過大，則會(huì)增加螺栓中的應(yīng)力，甚至超出零件材料的屈服極限，而使零件發(fā)生*塑性變 形失效。因此，為確保獲得合適的預(yù)緊力，可提高擰緊工具的精度，選擇合適的擰緊方法，并根據(jù)零件材料的強(qiáng)度和潤滑條件來綜合確定*的預(yù)緊扭矩，zui終達(dá)到使零件材料的性能得到充分發(fā)揮，保證螺紋聯(lián)接的可靠性，提高螺栓的疲勞壽命，而不會(huì)導(dǎo)致螺栓失效。

4.2 工藝紀(jì)律方面應(yīng)注意的幾個(gè)問題

加強(qiáng)裝配工藝紀(jì)律，加強(qiáng)工作責(zé)任心，認(rèn)真清理殘留于螺紋副零件中的鐵屑;二次裝配時(shí)如發(fā)現(xiàn)螺紋受損變形應(yīng)不可再使用;對(duì)于螺栓孔、螺紋孔加工不合格的零件也應(yīng)禁止使用。

4.3 加工工藝方面

隨著螺栓強(qiáng)度的提高，在應(yīng)力復(fù)雜、集中的頭桿過渡圓角處，螺栓材料表面加工缺陷如車削加工刀痕等，更易使材料從局部微觀的晶粒區(qū)域開始發(fā)生塑性變形并發(fā)展成裂紋源，并在循環(huán)交變載荷的作用下發(fā)生疲勞失效。所以，零件材料表面的機(jī)械加工應(yīng)使表面光整。資料表明，螺栓頭桿下的過渡角處采用橢圓形過渡比圓弧形過渡更好。

4.4 熱處理工藝方面

嚴(yán)格遵守?zé)崽幚砉に囈?guī)程，保證螺栓的熱處理質(zhì)量，使其具有合格的顯微組織。組織愈均勻，晶粒愈細(xì)，零件材料的疲勞強(qiáng)度愈高。因?yàn)榫Я＜?xì)化之后，可以減輕循環(huán)交變載荷下不均勻滑移的程度，從而推遲了疲勞裂紋核心的產(chǎn)生，減低了疲勞斷裂失效的可能性。

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4.5 選材應(yīng)注意的問題

高強(qiáng)度螺栓所采用材料的化學(xué)成分是比較多樣的。材料中的含碳量一般不高，如本文中所列舉的螺栓均采用ML40Cr，其含碳量在0.37～0.45%之間。隨著鋼中含碳量的增加，經(jīng)熱處理淬火、回火后，硬度和強(qiáng)度都提高，疲勞性能也有所提高。資料表明，高強(qiáng)度螺栓不宜采用含碳量較高的鋼進(jìn)行加工，因含碳量增高后，硬度過高，材料變脆，降低了疲勞強(qiáng)度。一定量的合金元素添加在材料中，提高了材料的淬透性;合金元素溶于鐵素體基體中，起到了固溶強(qiáng)化的作用;合金元素的加入還使碳化物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，作為強(qiáng)化相，合金碳化物能保持高的彌散度，因而具有很好的強(qiáng)化效果。

基于以上的討論，高強(qiáng)度螺栓所采用材料含碳量應(yīng)在中碳鋼以下，并可加入一定量的合金元素，以提高螺栓的強(qiáng)度疲勞壽命。