Care este efectul tratamentului termic asupra îmbunătățirii rezistenței la oboseală a șuruburilor?

Rezistența la oboseală așuruburia fost întotdeauna o problemă de îngrijorare. Datele arată că cea mai mare parte a defecțiunii șuruburilor este cauzată de deteriorarea prin oboseală și aproape că nu există niciun semn de deteriorare prin oboseală, astfel încât accidentele majore pot apărea cu ușurință atunci când apar daune prin oboseală. Tratamentul termic poate optimiza performanța materialelor de fixare și poate îmbunătăți rezistența acestora la oboseală. Având în vedere cerințele de utilizare din ce în ce mai mari ale șuruburilor de înaltă rezistență, este și mai important să se îmbunătățească rezistența la oboseală a materialelor șuruburilor prin tratament termic.

Efectul tratamentului termic asupra îmbunătățirii rezistenței la oboseală a șuruburilor.

Initierea fisurilor de oboseala in materiale.

Locul în care încep pentru prima dată fisurile de oboseală se numește sursă de oboseală. Sursa de oboseală este foarte sensibilă la microstructura șurubului și poate iniția fisuri de oboseală la o scară foarte mică, în general între 3 și 5 granule. Problema de calitate a suprafeței șurubului este principala sursă de oboseală, iar cea mai mare parte a oboselii începe de la suprafața sau sub suprafața șurubului. Un număr mare de dislocații și unele elemente de aliaj sau impurități din cristalul materialului șurubului, precum și diferențele de rezistență la granițele granulelor, sunt toți factori care pot duce la inițierea fisurilor de oboseală. Studiile au arătat că fisurile de oboseală sunt predispuse să apară în următoarele locații: limitele de granule, incluziuni de suprafață sau particule de a doua fază și goluri. Toate aceste locații sunt legate de microstructura complexă și schimbătoare a materialului. Dacă microstructura poate fi îmbunătățită după tratamentul termic, rezistența la oboseală a materialului șurubului poate fi îmbunătățită într-o anumită măsură.

Efectul decarburării asupra rezistenței la oboseală.

Decarburarea pe suprafața șurubului va reduce duritatea suprafeței și rezistența la uzură a șurubului după călire și va reduce semnificativ rezistența la oboseală a șurubului. Standardul GB/T3098.1 conține un test de decarburare pentru performanța șuruburilor și specifică adâncimea maximă a stratului de decarburare. O cantitate mare de literatură arată că, din cauza tratamentului termic necorespunzător, suprafața șurubului este decarburată și calitatea suprafeței este redusă, reducându-și astfel rezistența la oboseală. La analizarea cauzei rupturii șurubului de mare rezistență al turbinei eoliene 42CrMoA, s-a constatat că stratul de decarburare a existat la joncțiunea capului cu tija. Fe3C poate reacționa cu O2, H2O și H2 la temperaturi ridicate, rezultând o reducere a Fe3C în interiorul materialului șurubului, crescând astfel faza de ferită a materialului șurubului, reducând rezistența materialului șurubului și provocând cu ușurință microfisuri. Controlul temperaturii de încălzire în timpul procesului de tratament termic și adoptarea încălzirii cu protecție a atmosferei controlate pot rezolva bine această problemă.

Efectul tratamentului termic asupra rezistenței la oboseală.

La analizarea rezistenţei la oboseală așuruburi, s-a constatat că îmbunătățirea capacității portante statice a șuruburilor poate fi realizată prin creșterea durității, în timp ce îmbunătățirea rezistenței la oboseală nu poate fi obținută prin creșterea durității. Deoarece tensiunea prin crestătură a șuruburilor va determina o concentrare mai mare a tensiunii, creșterea durității probelor fără concentrarea tensiunii poate îmbunătăți rezistența la oboseală.

Duritatea este un indicator al durității materialelor metalice și este capacitatea materialelor de a rezista presiunii unor obiecte mai dure decât aceasta. Duritatea reflectă, de asemenea, rezistența și plasticitatea materialelor metalice. Concentrarea tensiunilor pe suprafața șuruburilor va reduce rezistența suprafeței acesteia. Atunci când sunt supuse unor sarcini dinamice alternante, procesele de micro-deformare și recuperare vor continua să aibă loc la locul de concentrare a tensiunii de crestătură, iar solicitarea la care este supus este mult mai mare decât cea de la locul fără concentrare a tensiunilor, ceea ce poate duce cu ușurință la fisuri de oboseală. .

Elementele de fixare își îmbunătățesc microstructura prin tratament termic și călire și au proprietăți mecanice complete excelente. Ele pot îmbunătăți rezistența la oboseală a materialelor șuruburilor, pot controla în mod rezonabil dimensiunea granulelor pentru a asigura un lucru de impact la temperatură scăzută și, de asemenea, pot obține o rezistență mai mare la impact. Tratamentul termic rezonabil poate rafina boabele și poate scurta distanța dintre limitele cerealelor pentru a preveni fisurile de oboseală. Dacă există o anumită cantitate de mustăți sau particule de a doua fază în interiorul materialului, aceste faze adăugate pot preveni alunecarea benzii de alunecare reținute într-o anumită măsură, prevenind astfel inițierea și extinderea microfisurilor.

Concluzie

Fisurile de oboseală inițiază întotdeauna la cea mai slabă verigă a materialului.Șuruburisunt predispuse la fisuri din cauza defectelor de suprafață sau sub suprafață. Benzile de alunecare reținute, limitele de cereale, incluziunile de suprafață sau particulele de a doua fază și golurile sunt predispuse să apară în interiorul materialului, deoarece aceste locații sunt predispuse la concentrarea tensiunilor.

Tratamentul termic are o mare influență asupra rezistenței la oboseală a materialelor șuruburilor. În timpul procesului de tratare termică, procesul de tratament termic trebuie determinat în mod specific în funcție de performanța șurubului. Fisura de oboseală inițială este cauzată de concentrarea tensiunilor cauzate de defecte structurale microscopice ale materialului șurubului. Tratamentul termic este o metodă de optimizare a structurii elementelor de fixare, care poate îmbunătăți într-o anumită măsură performanța la oboseală a materialului șurubului și poate crește durata de viață a produsului. Pe termen lung, poate economisi resurse și se poate conforma strategiei de dezvoltare durabilă