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摘要：本文通过宏观检查、强度测试、力学性能分析、金相分析和扫描电镜分析等方法对某型接触器接线柱断裂的原因进行了研究。结果表明：接线柱断口呈现韧窝形貌，未发现疲劳裂纹，从而判定接线柱因承受了超过自身载荷的应力导致韧性断裂。
关键词：接触器断裂 韧性断裂
1 引言
随着社会发展，接触器的广发应用，为满足整机接驳多组信号控制的要求，大功率接触器接线柱的触头组数量也相应的增加，为了提高导电性，增加散热，减小触点接触电压降，某型接触器接线柱规格为M6×12-6H，材质选用黄铜H62，用户在安装拆卸过程中频发接线柱螺柱断裂，造成试验暂停，项目拖期等问题。
2 宏观检查
断裂接线柱和未断裂接线柱的宏观形貌如图2-1所示，部分接线柱朝左侧发生轻微歪斜。在高倍影像测绘仪下对接线柱断裂面进行观察，接线柱断口未见明显塑性变形，断口宏观形貌相似，断裂点均集中于断口偏左位置，说明接线柱受到扭转作用力断裂时方向偏左，具体如下图2-2所示。
图2-1 接线柱宏观形貌
图2-2 接线柱断裂面形貌
3 硬度测试
在接线柱断裂面取样，使用显微硬度测量仪进行维氏硬度（HV）测量，结果如表3-1所示，测量结果表明接线柱符合要求。
表3-1 试样的硬度测试结果
采样点1 | 采样点2 | 采样点3 | |
1#接线柱实测值 | 159.94 | 169.99 | 167.32 |
2#接线柱实测值 | 165.35 | 168.42 | 168.16 |
标准值 | 105～175Kg/mm2 | ||
4 拉力和力矩测试
使用微机控制电子万能试验机对同批次的接线柱6件进行抗拉力和破坏扭矩测试，测试结果如下表4-1所示，测试结果表明接线柱能够满足标准规定要求。
抗拉力（kN） | 破坏扭矩（N.m） | |||||
01#样件 | 02#样件 | 03#样件 | 04#样件 | 05#样件 | 06#样件 | |
实测值 | 11.485 | 11.196 | 11.374 | 9.88 | 10.02 | 9.97 |
标准值 | 210N max | 8.0N.m max | ||||
5、金相检验
沿接线柱断裂螺纹面取样，在光学金相显微镜下观察，形貌如图5-1所示，非支承面存在裂纹，螺纹牙底不规则。
图5-1 内部典型高倍组织
6、扫描电镜分析
用扫描电镜（SEM）观察接线柱断裂面微观形貌，如下图6-1a和图6-1b，发现裂纹为韧窝形貌。
图6-1a 低倍检查 图6-1b 高倍检查
通过前述金相检查，金相组织无气孔，晶粒尺寸均匀，材料强度能够满足要求，在此条件下，对断口进行SEM分析，断口呈现韧窝形貌，未发现疲劳裂纹，从而判定接线柱为韧性断裂，应为过载导致。
7 结论及建议
通过本文的分析，接线柱断裂的原因是在使用过程中承受了大于自身最大应力的载荷，导致接线柱产生疲劳裂纹源，最终导致接线柱断裂失效，通过与用户沟通，建议用户后期在使用过程中使用力矩扳手进行装配拆卸，同时注意力矩扳手不应倾斜，避免接线柱承受过大应力载荷断裂而造成重大损失。
参考文献：
[1]曾振鹏.高强度螺栓断裂分析.理化检验：物理分册，2002，38（12）
[2] 乔莉，盛剑锋.黄铜螺杆断裂的失效分析，冶金分析，2012(32)
[3] 刘艳稳，张跃飞等.吊挂螺栓断裂分析，失效分析与预防，2018，13(4)
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