1）化学成分分析
从该螺栓断裂件上截取试样，采用ARL8860火花放电直读光谱仪进行化学成分检测。
2）表面硬度检测
从该螺栓断裂件上截取试样，采用Qness Q150数显洛氏硬度计进行表面硬度检测。
3）扫描电镜检测
采用SIGMA 300扫描电子显微镜，对螺栓失效件断口进行检测。六角凸缘端断口为圆锥形凸起，螺杆端断口为圆锥形凹坑。对六角突缘端圆锥凸起断口进行检测，图2a所示左侧为六角突缘端断口的螺牙齿顶外缘，右侧为断口中心凸起圆锥面。距螺杆螺牙底槽部位存在周向开裂的裂纹，裂纹呈多条平行条纹，表明材料表面强度低。图2a中红框区域的倍率经放大，螺牙底槽裂纹显示多源台阶的应力开裂特征。该处存在应力集中现象，而且材料表面强度低，因而存在多条多源台阶裂纹源的开裂特征形貌（见图2b），由此推断螺牙底槽部位属于断口的断裂起始区。
4）金相检测分析
采用Axio Observer 7m金相显微镜，对螺栓断裂件基体进行金相检测。试样未经腐蚀剂浸蚀时，螺牙侧面明显可见不同形态的表面裂纹，表面裂纹的纵深度及垂直深度大多在60～160μm。无论是弯曲裂纹还是分叉裂纹，裂纹的尾部都呈圆钝状（见图4a～4d），显示挤压变形的折叠裂纹特征形貌。
5）金相试样扫描电镜测试
对金相进行扫描电镜检测，在螺杆螺牙表面覆盖一层深镀锌层（见图12a）。扫描电镜倍率进一步放大，表面镀锌层显示层状分布的多层结晶体，表面镀锌层与螺牙表面基体连接的过渡层结合良好（见图12b）。经测量，该处表面镀锌层深度为9.36μm。
6）金相试样微区能谱测试
对螺杆螺牙部位的表面镀锌层及基体进行微区能谱测试，测试区如图所示，谱图1区为表面镀锌层（见图15a），谱图2区为基体见图15b）。能谱测试结果表明，谱图1区域的表面镀锌层含有Zn、Mg、Fe等合金元素，其中Zn含量达92.47％，能谱测试结果显示，螺牙表层属于含有少量Mg、Fe合金的表面镀锌层（见图15c）。谱图2区域的基体含有C、Mn、Fe等合金元素，成分显示与45K冷镦钢材料相符（见表3）。由于试样测试面经过酒精浸蚀，表面残留较多的C元素，因而能谱测试结果含碳量偏高
结论及改进建议
该六角凸缘螺栓断裂的主要原因，是由于调质处理过程中热处理炉内保护气氛不规范，零件因高温氧化脱碳造成较严重的表面脱碳层，显著降低了材料的表面强度。螺栓装配过程中形成拉向应力，在应力集中螺牙底槽产生多条平行裂纹。开裂首先形成于螺牙底槽部位，然后向螺杆心部及纵向继续扩展至终断裂。