M6のボルトが折れて困っています

質問

現在M6のボルトが折れるという事象が発生し、困っています。
・ボルト・・・SWCH18A、M6

・締結ナット・・・ゆるみ止め用のロックナット

・事象・・・締結時には折れないのですが、数日後に確認すると折れているという遅れ破損が発生しています。
　現在同じ仕様で不完全ネジ部長さのみ違う2つのボルトを使用しているのですが、一方は今まで何も問題なかったのですが、もう一方のボルトで上記遅れ破損が発生しています。

・検証内容・・・2つのボルトの差異を確認した結果、芯部硬度がHV50程度差がありました。しかし引張り試験、破断トルク確認試験等実施したのですが、特に大きな差はありませんでした。
また特に軸力が大きくなるような原因、例えば潤滑剤の付着等もありません。

・質問事項・・・ボルトの遅れ破損は一発破壊では中々差が見つけられていないのですが、もし同様の事象を経験された方、また専門知識をお持ちの方がおられましたら、今後どういった検証が必要で、どういった対策が有効かご教示をお願い致します。

回答No.10

noname#230359 · ベストアンサー

似たような事例の経験があります。

あまり詳細に記述ができませんが、

事象：ネジ部破断（組付け後、翌日から1週間以内）ポッキリ折れた。
締め付けは、トルクレンチ。
原因?　水素脆性（熱処理屋で浸炭焼入れ後、スケール除去のため酸洗い：びっくり）（全滅）
＝＞酸洗い廃止後も発生
原因?　図面指示の材質、硬度（ネジ部防炭指示なし）で、80％程度の確率で、破断発生。
（オーバートルク締め）（衝撃追加などする）
硬度変更、防炭で検証、破断回避できず。

＝＞結果：材質、硬度、　指示を変更。ネジ部防炭指示追加。

設計側は、検証などしないため、対策案検証など難儀な事象でした。
当初はネジ精度、谷部形状なども確認しました。
結果論ですが、材質、硬度でしか表現しないという設計上の問題となりました。
ネジへの熱処理の必然性、なぜ必要かを確認しておくことを薦めます。

参考になりますでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。

確かによく似た事象だと思います。
ご指摘頂いた内容も踏まえ、検証が必要と感じました。

非常に参考になり、助かりました。

ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

通常は締結するだけのボルトでは、ボルト座面やねじ面のへたり(表面粗さの
レベル)が生じるため、ボルトは強度面で問題になることはありません。
しかし、せん断や曲げ荷重が繰り返し加わると、疲労破断する場合がありま
す。提示の原因はそのような状態ではないでしょうか？
したがって原因を把握し、実際に近い検証試験をする必要があると考えます。
私の経験では段付き軸先端にねじを構成した軸において、締付けがが十分なら
軸外径部の摩擦でトルク伝達が可能で破損することはありませんが、ねじが緩
んで、直接ねじにねじりせん断が加わり、疲労破壊したことを経験しております。

温度サイクルが加わることはありませんか？熱応力も考えられますが。
SUS材などなら置き割れもありえますが。

お礼

早速のご回答、ありがとうございます。

現状一度締結してしまえば、ゆるみ止めナットなので緩む事はないと思うのですが、そのまま箱の中に放置していたら破断していたという状況で、
外力や振動が加わったわけでもなく、中々原因がつかめていない状態です。

要素奇知さんのおっしゃる通り、色々な角度で考え、より実際に近い検証試験を実施する必要があると思います。

アドバイスを頂き、ありがとうございました。

現状室温放置で一方のみボルトが遅れ破壊している状況ですので、
特に温度の影響はないと思います。

追加でアドバイス頂き、ありがとうございます。