螺栓是机械领域广泛应用的机械零件.采用20kHz超声波疲劳振动试验机对高强度大螺栓钢(U20Si2钢)进行疲劳测试,并观察其试样的疲劳断口形貌,分析其疲劳失效机理.结果表明,U20Si2钢在超高周(≥10^7)阶段的疲劳起裂以内部非夹杂起裂为主.非夹杂起裂主要发生在粗大的软相组织(贝氏体)处.提出应从控制夹杂物和改善内部组织两方面着手,避免高强度大螺栓钢的超高周疲劳失效.