某发动机平衡轴螺栓磨合工况时发现凸轮轴相位偏差，拆解后发现平衡轴螺栓断裂；该螺栓采用定值扭矩扳手拧紧，实际装配扭矩为60Nm；现对螺栓质量进行检验并分析断裂原因。

图 1 连接结构示意图

失效螺栓在未旋合的螺纹处断裂，其断裂处已产生缩颈；螺栓头部一侧由于断裂后失去约束与被连接件发生磕碰。

图 2 失效样品形貌

图 3 失效螺栓断口的宏观形貌

图3中可见，失效螺栓断口存在棘轮状撕裂棱，表明螺栓在断裂时承受一定的扭转载荷；

图2中也可看到螺栓断裂处已经明显产生缩颈，表明螺栓承受拉伸载荷且产生过大塑性变形。

对该螺栓内在质量进行检验，螺栓的硬度为（34.9、35.1、35.8）HRC，脱碳试验符合GB/T3098.1中的技术要求，金相组织为回火索氏体（图4）。

图 4 螺栓的金相组织

结论：

根据失效螺栓的宏观形貌和断口形貌分析，螺栓在失效时承受了拉伸和扭转两种载荷，其失效原因是由于装配时过度拧紧导致螺栓被拉长、产生过大塑性变形导致缩颈并断裂；

导致螺栓过度拧紧的原因可能与设定装配扭矩过大、螺栓未控制摩擦系数、装配工具精度较差等因素有关，具体原因需结合其他样品和信息进一步分析。