Kiek pagerėjo didelio stiprumo varžtų atsparumas nuovargiui po terminio apdorojimo?

Nuovargio stiprumasdidelio stiprumo varžtaivisada buvo svarbus klausimas. Duomenys rodo, kad didžiąją dalį didelio stiprumo varžtų gedimų sukelia nuovargio pažeidimai, varžtų nuovargio pažeidimo požymių beveik nėra, todėl tikėtina, kad įvykus nuovargio pažeidimams įvyks didelės avarijos.

Taigi, ar terminis apdorojimas gali pagerinti tvirtinimo medžiagų veikimą? Kiek jis gali padidinti nuovargio stiprumą? Atsižvelgiant į didėjančius didelio stiprumo varžtų naudojimo reikalavimus, dar svarbiau pagerinti varžtų medžiagų atsparumą nuovargiui juos termiškai apdorojant.

paveikslėlį

1. Didelio stiprumo medžiagos nuovargio įtrūkimaivaržtai:

Vieta, kur pirmiausia prasideda nuovargis, vadinama nuovargio šaltiniu. Nuovargio šaltinis yra labai jautrus varžtų mikrostruktūrai ir gali sukelti labai mažo masto nuovargio įtrūkimus. Paprastai nuo 3 iki 5 grūdelių dydžio varžto paviršiaus kokybė yra pagrindinis nuovargio šaltinis, o didžioji dalis nuovargio prasideda nuo varžto paviršiaus arba požeminio paviršiaus. Didelis išnirimų ir kai kurių legiravimo elementų ar priemaišų skaičius varžto medžiagos kristale ir grūdelių ribos stiprumo skirtumai, dėl šių veiksnių gali atsirasti nuovargio įtrūkimų. Tyrimai parodė, kad nuovargio įtrūkimai yra linkę susidaryti ties grūdelių ribomis, paviršiaus inkliuzais arba antrosios fazės dalelėmis ir ertmėmis – visa tai yra susijusi su sudėtinga ir kintama medžiagų mikrostruktūra. Jei mikrostruktūrą galima pagerinti po terminio apdorojimo, varžto medžiagos atsparumas nuovargiui gali būti tam tikru mastu pagerintas.

2. Terminio apdorojimo įtaka nuovargio stiprumui

Analizuojant varžtų atsparumą nuovargiui, nustatyta, kad varžtų statinę laikomąją galią galima pagerinti didinant kietumą, tačiau didinant kietumą nuovargio stiprumo pagerinti negalima. Kadangi varžto įpjovos įtempis sukels didelę įtempių koncentraciją, mėginio kietumo padidinimas be įtempių koncentracijos gali pagerinti jo nuovargio stiprumą. Kietumas yra metalo medžiagų minkštumo ir kietumo rodiklis, o tai yra medžiagų gebėjimas atsispirti kietesnių už jį objektų įsiskverbimui. Kietumo lygis taip pat atspindi metalinių medžiagų stiprumą ir plastiškumą. Įtempių koncentracija varžto paviršiuje sumažins jo paviršiaus stiprumą. Veikiant kintamoms dinaminėms apkrovoms, įpjovos įtempių koncentracijos dalyje ir toliau vyks mikrodeformacijos ir atsistatymo procesas, o jos gaunamas įtempis yra daug didesnis nei dalies be įtempių koncentracijos, todėl jį lengva atlikti. sukelti nuovargio įtrūkimų susidarymą.

3. Dekarburizacijos poveikis nuovargio stiprumui

Varžto paviršiaus dekarbonizavimas sumažins varžto paviršiaus kietumą ir atsparumą dilimui po gesinimo ir žymiai sumažins varžto atsparumą nuovargiui. GB/T3098.1 standarte yra varžtų veikimo nudeginimo testas ir nurodytas didžiausias dekarbonizacijos gylis. Daugybė literatūros rodo, kad dėl netinkamo terminio apdorojimo varžto paviršius dekarbonizuojamas ir pablogėja paviršiaus kokybė, todėl sumažėja jo atsparumas nuovargiui. Analizuojant didelio stiprumo varžtų trūkimo priežastį 42CrMoA vėjo turbinose, buvo nustatyta, kad galvutės ir strypo sandūroje yra dekarbonizacijos sluoksnis. Fe3C gali reaguoti su O2, H2O ir H2 esant aukštai temperatūrai, todėl varžto medžiagoje sumažėja Fe3C, todėl padidėja varžto medžiagos ferito fazė, sumažėja varžto medžiagos stiprumas ir lengvai atsiranda mikroįtrūkimų. Šildymo temperatūros kontrolė terminio apdorojimo procese ir kontroliuojamos atmosferos naudojimas šildymui apsaugoti gali gerai išspręsti šią problemą.

Tvirtinimo detalės pagerina mikrostruktūrą termiškai apdorojant ir grūdinant, turi puikias visapusiškas mechanines savybes, kurios gali pagerinti varžtų medžiagų atsparumą nuovargiui, pagrįstai kontroliuoti grūdelių dydį, kad būtų užtikrinta žemos temperatūros smūgio energija, taip pat gali būti didelis atsparumas smūgiams. Protingas terminis apdorojimas išgrynina grūdus ir sutrumpina atstumą nuo grūdų ribos, kad neatsirastų nuovargio įtrūkimų. Jei medžiagos viduje yra tam tikras kiekis ūsų ar antrųjų dalelių, šios papildomos fazės gali tam tikru mastu užkirsti kelią gyventojui paslysti. Diržo slydimas neleidžia atsirasti ir plisti mikroįtrūkimams.

Terminis apdorojimas turi didelę įtaką varžtų medžiagų atsparumui nuovargiui. Terminio apdorojimo metu terminio apdorojimo procesas turėtų būti nustatytas pagal varžto veikimą. Pradinių nuovargio įtrūkimų susidarymą lemia įtempių koncentracija, kurią sukelia varžto medžiagos mikrostruktūros defektai. Terminis apdorojimas yra metodas, skirtas optimizuoti tvirtinimo detalių struktūrą, kuri gali tam tikru mastu pagerinti varžtų medžiagų nuovargį ir pagerinti gaminių tarnavimo laiką. Ilgainiui jis gali taupyti išteklius ir atitikti tvaraus vystymosi strategiją.