紧固件的过载失效是指外力超过其承载极限而发生的失效，主要包括韧性过载、脆性过载和“脱扣”等。
过载断裂三要素：纤维区、放射区和剪切唇区
在螺纹牙底过载断裂与缺口圆形
拉伸试样
类似
在头部和杆部过渡处或光杆部分过载断裂与光滑圆形拉伸试样类似
利用断口三要素判断紧固件断裂失效裂纹源、断裂过程和最后断裂位置
韧性过载断裂宏观特征
断裂处出现杯锥状断口，存在肉眼可见的塑性变形痕迹
在螺纹牙底发生的韧性过载断裂，一般只有塑性很好的材料才会出现杯锥状断口
与轴线约呈45°切断断口也是一种紧固件韧性过载断裂特征
断口表面较粗糙、色泽灰暗、呈纤维状或鹅毛绒状从紧固件表面一侧起源向另一侧扩展的过载断裂断口上，源区存在由表面起始的扩展棱线，最后断裂区一般有剪切唇由表面周向起源，最终断裂区位于紧固件心部的过载断裂断口上，可见由周向边缘起始的扩展棱线，断口心部为纤维区
韧性过载断裂宏观特征的应用
影响紧固件韧性过载断裂宏观特征的主要因素：受力状态和材料的塑性
通过断裂外观形态、宏观塑性变形方式、纤维的形态等对紧固件受力状态进行初步的判断
例：拉伸应力导致的断裂：断口往往呈杯锥状或呈与应力轴45°的斜断口
例：冲击应力或弯矩作用时：断口宏观特征上也可见放射棱线和剪切唇，但剪切唇在紧固件圆周上不完整
例：扭转拉伸应力作用下断口呈现明显的“漩涡状”扭转痕迹
韧性过载断裂微观特征
韧窝是紧固件韧性断裂的主要微观特征，但并非充要判据
判断紧固件是韧性断裂还是脆性断裂更为关键的在于紧固件断裂前是否发生可察觉的塑性变形
韧性过载原因
案例解析
10.9级风电螺栓在安装过程中于螺纹收尾处发生断裂
远离断口处组织正常，未见脱碳，折叠、裂纹等
断口处存在珠光体、铁素体、屈氏体等未淬透组织
案例解析
10.9级螺栓在安装过程发生异常断裂失效
存在“月牙形”高温氧化色原始断面
裂缝中存在高温回火时形成的较薄氧化层
案例解析
安装于某列车制动单元的M20，12.9级螺栓在N·m时发生断裂失效
螺栓各部位组织均未见异常
螺栓各项性能指标未见异常
根据扭矩、轴力、扭矩系数之间的关系
从图表中数据可以看出，螺纹和垫片未润滑和润滑后吹干扭矩系数和摩擦系数变化较小，而润滑后对扭矩系数和摩擦系数有显著的影响，从1#模拟安装情况可以看出，扭矩未达到Nm前，就出现屈服现象。
本文作者：祁永东，就职于浙江国检检测技术股份有限公司，材料学硕士，主要从事金属材料和金属制品理化检测及失效分析方面的研究。