某型飞机35CrMnSiA紧固螺钉断裂失效分析

某型飞机在修理过程中发现一颗M6×30的35CrMnSiA紧固螺钉发生了断裂现象,影响了飞机使用安全。对断裂紧固螺钉进行了化学成分、宏微观断口、显微组织以及力学性能等验证与分析,确定螺钉断裂形式为疲劳断裂,且不存在材料冶金缺陷、热处理缺陷及加工缺陷,初步推断螺纹的车加工方式可能是裂纹产生的主要原因。随后对滚丝加工成型的同材质螺钉进行疲劳性能验证,选择与断裂紧固螺钉同批次材料和除螺纹滚丝成型外相同加工工艺,重新生产的紧固螺钉进行拉 拉疲劳试验比对分析。每种加工方式选取3个平行试样,试验方法为GJB 715.30A—2002《紧固件试验方法 拉伸疲劳》,试验结果表明：滚丝成型螺钉疲劳寿命达到50万次未见破坏,而车加工螺纹疲劳寿命5.02万次时螺纹就发生了断裂,断口与服役断裂紧固螺钉断口相似。滚丝成型螺钉疲劳性能远优于螺纹车加工成型螺钉,最终确定螺纹车加工方式是导致螺钉断裂的主要原因。为消除后续隐患,建议完善螺钉成型工艺方法,停用该批次螺钉。研究结果为螺钉的优选、工艺方法的改善提供了依据,对提升飞机使用安全具有重要意义。