複合スロットなべ頭ネジ、材質は AISI 1022A、仕様は 10-32×0.5 インチ、表面は銀白色の電気亜鉛メッキです。ネジを取り付ける際に規定のトルク値に達せず、ネジが折れてしまう。分析のために、同じバッチ内の破損した破損部分と取り付けられていない部分を 3 個、異なる適格なバッチの 3 個を取り出します。
テストのプロセスと結果
破損部品の破断箇所はヘッドとロッドの接合部であり、明らかなネッキング現象はなく、ねじり破断形態が特徴です。
破損した部品の化学組成がテストされ、結果は AISI 1022A 材料規格の要件を満たしています。
折れた部分の硬さをテストしたところ、HRC20～21という結果でした。
破断観察により、多発生源の破断源はヘッドとロッドの間の接合面から発生し、最終的な破断領域はボルトの内部にあることがわかります。骨折は典型的なねじり骨折です。
故障した部品と合格した部品の金属組織は個別に検査されます。不合格品と合格品の組織は同一であり、どちらも均一な粒状パーライト組織である。
破損した部品の化学組成がテストされ、結果は AISI 1022A 材料規格の要件を満たしています。
折れた部分の硬さをテストしたところ、HRC20～21という結果でした。
分析と議論
取り付け時に規定のトルク値に達しないとネジが折れてしまいます。破損箇所はヘッドとロッドの接合部であり、明らかなネッキング現象はなく、ねじり破壊であることが特徴です。
このネジのバッチは熱処理を受けておらず、その金属組織は原料組織である粒状パーライトです。粒状パーライト組織のネジ硬度値は低くなります。
ネジの硬度値が低いため、取り付け要件を満たせません。取付応力の作用によりトルク値が規定値に達しない場合、応力が集中した箇所でネジ頭とロッドの接合部がねじれて折れてしまいます。
結論とインスピレーション
(1) ネジの硬度が低く、取り付け要件を満たしておらず、取り付け応力の作用により破損します。
(2) ネジは熱処理されていないため、硬度が低く、取り付け要件を満たすことができません。
(3) このネジは小さな取り付け応力にしか適応できません。取り付け応力が必要な場合は、強度と硬度を向上させるために熱処理を推奨します。
