Mennyivel nő a nagy szilárdságú csavarok fáradásállósága a hőkezelés után

A nagy szilárdságú hardvercsavarok fáradási szilárdsága mindig is aggodalomra ad okot. Az adatok azt mutatják, hogy a nagy szilárdságú csavarok meghibásodásának nagy részét a fáradásos meghibásodás okozza, és a csavarok kifáradási meghibásodásának szinte semmi jele, így a kifáradási meghibásodás fellépésekor nagy balesetek valószínűek.

Tehát a hőkezelés javíthatja a rögzítőanyagok teljesítményét? Mennyivel növeli a fárasztó erejét? Tekintettel a nagy szilárdságú csavarok növekvő felhasználási igényeire, fontosabb a csavaranyagok kifáradási szilárdságának javítása hőkezeléssel.

1. Nagy szilárdságú csavarok anyagkifáradási repedései:

Azt a helyet, ahol a kifáradási repedés először kezdődik, fáradtságforrásnak nevezzük. A kifáradásforrás nagyon érzékeny a csavarok mikroszerkezetére, és nagyon kis léptékben kifáradási repedések keletkezhetnek. Általában 3-5 szemcseméreten belül a csavar felületi minősége a fárasztás fő forrása, és a fáradás nagy része a csavar felületén vagy felszín alatt kezdődik. A nagyszámú elmozdulás, egyes ötvözőelemek vagy szennyeződések a csavaranyag kristályában, valamint a szemcsehatár-szilárdság különbsége mind kifáradási repedés kialakulásához vezethet. Tanulmányok kimutatták, hogy a kifáradási repedések hajlamosak a következő helyeken: szemcsehatárok, felületi zárványok vagy második fázisú részecskék és üregek. Ezek a helyek mind az anyag összetett és változékony mikroszerkezetéhez kapcsolódnak. Ha a mikrostruktúra hőkezelés után javítható, akkor a csavar anyagának kifáradási szilárdsága bizonyos mértékig javítható.

2. A hőkezelés hatása a fáradási szilárdságra (Útmutató: Melyek általában a golyóscsavarok paraméterei)

A csavarok kifáradási szilárdságának elemzésekor azt találtuk, hogy a csavarok statikus teherbíró képességének javítása a keménység növelésével érhető el, míg a kifáradási szilárdság javítása nem érhető el a keménység növelésével. Mivel a csavar hornyolt feszültsége nagyobb feszültségkoncentrációt okoz, a minta keménységének növelése feszültségkoncentráció nélkül javíthatja a kifáradási szilárdságát. A keménység a fémanyag keménységi fokának mérésére szolgáló index. Ez egy anyag azon képessége, hogy ellenálljon a nála erősebb tárgyak behatolásának. A keménységi szint a fémanyag szilárdságát és plaszticitását is tükrözi. A feszültségkoncentráció a csavar felületén csökkenti annak felületi szilárdságát. Változó dinamikus terhelésnek kitéve a mikrodeformáció és a helyreállítás folyamata tovább megy végbe a bevágás feszültségkoncentrációs részén, és az általa kapott feszültség sokkal nagyobb, mint a feszültségkoncentráció nélküli részen, ami könnyen vezethet fáradási repedések keletkezése.

3. A dekarbonizáció hatása a fáradási erőre

A csavar felületének széntelenítése csökkenti a csavar felületi keménységét és kopásállóságát az edzés után, és jelentősen csökkenti a csavar kifáradási szilárdságát. A GB/T3098.1 szabványban szerepel a csavarok teljesítményére vonatkozó szénmentesítési teszt, és a maximális széntelenítési mélység is meg van adva. Számos szakirodalom bizonyítja, hogy a nem megfelelő hőkezelés következtében a csavar felülete szénmentessé válik és a felület minősége romlik, ezáltal csökken a kifáradási szilárdsága. A 42CrMoA szélturbina nagy szilárdságú csavarjainak meghibásodásának okait elemezve kiderült, hogy a fej és a rúd találkozásánál szénmentesített réteg található. A Fe3C magas hőmérsékleten reagálhat O2-val, H2O-val és H2-vel, hogy csökkentse a Fe3C-t a csavar anyagában, ezáltal növelve a csavar anyagának ferrit fázisát, csökkentve a csavar anyagának szilárdságát, és könnyen mikrorepedéseket okozva. A hőkezelési folyamatban a fűtési hőmérsékletet jól kell szabályozni, ugyanakkor a probléma megoldására az ellenőrzött légkörű védőfűtést kell alkalmazni.

A kötőelemek hőkezeléssel és megeresztéssel javítják a mikroszerkezetet, és kiváló átfogó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek javíthatják a csavar anyagának fáradási szilárdságát, ésszerűen szabályozzák a szemcseméretet az alacsony hőmérsékletű ütési energia biztosítása érdekében, és nagyobb ütésállóságot is elérhetnek. Az ésszerű hőkezelés a szemcsék finomítására és a szemcsehatárok közötti távolság csökkentésére megelőzheti a kifáradási repedések kialakulását. Ha bizonyos mennyiségű bajusz vagy második részecske van az anyagban, ezek a hozzáadott fázisok bizonyos mértékig meggátolhatják a lakó megcsúszását. Az öv csúszása megakadályozza a mikrorepedések keletkezését és kiterjedését.

A hőkezelés nagymértékben befolyásolja a csavaranyagok kifáradási szilárdságát. A hőkezelési folyamat során a hőkezelési folyamatot a csavar tulajdonságainak megfelelően kell meghatározni. A kezdeti kifáradási repedéseket a csavaranyag mikroszerkezeti hibái által okozott feszültségkoncentráció okozza. A hőkezelés a kötőelemek elrendezésének optimalizálására szolgáló módszer, amely bizonyos mértékig javíthatja a csavaranyagok kifáradási teljesítményét, és meghosszabbíthatja a termék élettartamát. Hosszú távon erőforrásokat takaríthat meg, és megfelelhet a fenntartható fejlődés stratégiájának.

További kapcsolódó Shenzhen hardveripari hírek: