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某电厂汽轮机高压主汽门螺栓发生断裂失效，对材质为20Cr1Mo1VNbTiB的断裂螺栓进行了理化试验和失效分析。结果表明：主汽门螺栓在加工制造过程中热处理工艺控制不当，导致金相组织存在粗晶，机组运行过程中，螺栓高应力的粗晶区发生沿晶开裂并不断扩展，最终发生主汽门泄漏和螺栓断裂失效。给出了防止由于粗晶问题造成螺栓失效的措施。