1.螺絲鎖緊螺母（mǔ）製造工藝。
螺絲鎖緊（jǐn）螺母在製造過程中，常（cháng）見的失效形式是斷裂。一般來說，螺絲鎖緊螺母的製造工藝是:材料（liào）改性-冷鐓-車（chē）削頭（tóu）、倒角、鑽中心孔-鑽螺紋底孔-去毛（máo）刺-攻絲螺紋-去磷、熱處理-磨螺紋（wén）毛坯直徑-滾絲（sī）-(酸洗)氧化處理-探傷、退磁-(酸洗)下圖1為破損件、模擬破損件（jiàn）、完好件；圖2顯示了斷裂的宏觀形態。
2.螺絲鎖緊螺母斷裂分析。
螺絲鎖緊螺（luó）母斷（duàn）裂的原因可能來自材料（liào）和結構（gòu）方（fāng）麵（miàn），也可能是本身的強度。因此，根據其工（gōng）藝和材料知識，采用放大鏡（jìng）和顯微鏡進（jìn）行金相和硬度分（fèn）析。
(1)斷裂分析。
利用低倍放（fàng）大鏡和高倍顯（xiǎn）示鏡觀察斷口的宏（hóng）觀和微（wēi）觀形貌，結合工程實踐經驗和金屬材料及微觀形（xíng）貌，結合工程實踐經（jīng）驗（yàn）和金屬材料知識進行斷口分析。
圖1顯示了斷裂的宏觀形態。1#件斷口較平整，無明顯塑性變形痕跡（jì）。斷（duàn）口外緣剪切唇為新鮮淺（qiǎn）灰色(如（rú）短箭頭所示)，其他區域基本氧化（huà）發（fā）黑(如長（zhǎng）箭頭所示)。2#斷口宏觀形貌與1#斷口相似，斷口無明（míng）顯塑性變形痕跡。外環邊（biān）緣（yuán）為剪（jiǎn）切唇，淺灰色，為新鮮斷口(如圖1短箭頭所示)，其他區域表麵基本氧化（huà）發黑(如（rú）圖1長箭（jiàn）頭所示)。
通（tōng）過觀察（chá）1#件斷口黑色區域的微觀形貌2，可以看出斷口（kǒu）有（yǒu）明顯的氧化腐蝕，但晶體形貌仍然是冰糖，晶體之間存在二次裂紋（wén）。由於橫截麵有氧化腐蝕現象，無法（fǎ）確定產品（pǐn）表麵是否有雞爪（zhǎo）毛紋（wén）；斷口外緣的微觀（guān）形（xíng）貌4為韌窩形貌，該區域為最終斷裂區。
通過觀察斷口2#片除邊緣剪切唇以外的黑色區域斷口的（de）微觀形貌，可（kě）以看出晶粒間有類（lèi）冰糖的沿晶（jīng）斷（duàn）裂和次生裂紋；斷（duàn）口外緣（yuán）的微觀形貌（mào）為等軸韌窩形貌。
(2)金相分（fèn）析（xī）。
用（yòng）金相分析儀觀（guān）察了完（wán）整件和1#斷裂件的近芯金相組織和斷（duàn）口，並結合熱處理知識（shí）進行了5%的對比分（fèn）析。
經分析觀察，均為均（jun1）勻回火索氏（shì）體，無異常。
(3)硬度分析。
對完整零件（jiàn）和破損零件進（jìn）行硬（yìng）度測試，結果如表1所示。破碎部位表（biǎo）麵硬（yìng）度過高，達不到（dào）12.9級螺絲的硬度要求。
(4)化學成分分析。
失效零件在裝配過程中斷裂，有明顯的黑色和新斷裂區域(如圖2、圖4和圖（tú）5所示)。黑色區域表麵氧化（huà）嚴（yán）重，新鮮斷口無氧化，說明兩個區域不（bú）是同時產生（shēng）的。斷口黑色區域呈邊緣（yuán）斷裂狀，伴有晶間二次裂紋，以氫脆（cuì）斷裂為特征。橫截麵外緣的新斷裂區域為韌窩形態。晶間斷口表麵已基本氧化腐蝕，但邊緣終裂區無明顯氧化腐蝕產物，表明後續表麵氧化（huà）處理前（qián）送檢（jiǎn）零件存在裂紋。送檢零件的金相組織和化學成分無異常（cháng）。
用直讀光譜儀分析（xī）完整零件和破損零件的化學成（chéng）分（fèn），結果如表2所示。根據“JISG4053-2008”，其化學成分符合標準（zhǔn）中SCM435鋼（gāng）的（de）要求（qiú）。
氫含量檢測選擇了一個用過的完好部分（fèn）和一個破損（sǔn）部分，結果如表3所示，說明檢驗試（shì）驗的氫（qīng）含量比較高。但是氫含量太高，容易導致氫脆。因此（cǐ），為了進一步確認氫脆的（de）影響，再次取10個用過的完好件和（hé）10個破損件（jiàn）進行氫含量檢（jiǎn）測。
氫脆（cuì）是氫滲入（rù）金（jīn）屬引起的損傷，導致零件在低於材（cái）料屈服極限（xiàn）的（de）靜應力下斷裂，沒有預兆（zhào）和突然（rán）性。零件中（zhōng）氫的（de）來源通常包括（kuò）原材（cái）料、熱處理、表麵處理(如酸洗、電鍍)、環境腐蝕等。零件的氫脆（cuì）敏感性不同。氫含量越高，強度、硬度和拉伸應力越大，氫脆敏感性越高。
熱處理後，零件被軋（zhá）製，頭部有一個深的內六角孔，杆上有一個螺紋孔。這種結構在滾壓外螺紋時容易在內六角底部產生較大（dà）的內應力；滾（gǔn）軋（zhá）外（wài）螺紋後，表麵氧化處理使用酸。
水洗除油（yóu）除鏽導致氫滲入零件(根據氫含量檢測，螺母氫含量高達6~7ppm)，斷裂零件硬度（dù）高，氫脆敏感性高。因此，在（zài）氫和內（nèi）應力的共同作用下，氫致裂紋首先出現在（zài）應力集中的內六角底部，裂紋表麵在（zài）後續的（de）氧化發黑過程中被腐蝕氧化。氫致裂紋的產生不僅造成嚴重的應力（lì）集中，而且使零件的（de）承載麵積減小，導致（zhì）零件在裝配應力作用下斷裂。裝配過程中的斷裂斷麵為新斷麵，表麵為韌窩形態，無氧化腐蝕。
(5)解決方案。
送檢零件斷裂原因是（shì）存在原始裂紋，為氫致裂紋（wén），氫來源於氧化發黑前的酸（suān）洗。建議采取以下措施:
堿性電解（jiě）用於除油（yóu）除鏽。如果無法避免酸洗，應在滾壓外螺紋後進行應力（lì）消除處理，並在（zài）表麵處（chù）理後4小時（shí）內進行除氫（qīng）處（chù）理。
這批零件氫含量高，硬度大，氫脆風險高，不能排除組（zǔ）裝（zhuāng）零件氫致開（kāi）裂的可能性。如果在（zài）使（shǐ）用過程中斷裂（liè），會對係統運行造成很大的安全（quán）隱患，建議召回並（bìng）更換所有新的工藝部件。
