Milline on kuumtöötluse mõju poltide väsimustugevuse parandamisele?

Väsimuse tugevuspoldidon alati muret tekitanud. Andmed näitavad, et suurem osa poltide rikkeid on põhjustatud väsimuskahjustustest ning väsimuskahjustusest pole peaaegu mingeid märke, mistõttu võivad väsimuskahjustuste tekkimisel kergesti juhtuda suured õnnetused. Kuumtöötlus võib optimeerida kinnitusmaterjalide jõudlust ja parandada nende väsimustugevust. Pidades silmas ülitugevate poltide üha kõrgemaid kasutusnõudeid, on veelgi olulisem poldimaterjalide väsimustugevuse parandamine läbi kuumtöötluse.

Kuumtöötluse mõju poltide väsimustugevuse parandamisele.

Väsimuspragude tekkimine materjalides.

Väsimuse allikaks nimetatakse kohta, kust väsimuspraod alguse saavad. Väsimusallikas on poldi mikrostruktuuri suhtes väga tundlik ja võib tekitada väga väikeses ulatuses väsimuspragusid, tavaliselt 3–5 terasuuruses. Poldi pinnakvaliteedi probleem on peamine väsimusallikas ja suurem osa väsimusest saab alguse poldi pinnast või aluspinnast. Suur hulk dislokatsioone ja mõned sulamielemendid või lisandid poldi materjali kristallis, samuti erinevused tera piiride tugevuses on kõik tegurid, mis võivad põhjustada väsimuspragude teket. Uuringud on näidanud, et väsimuspraod võivad tekkida järgmistes kohtades: terade piirid, pinnasulused või teise faasi osakesed ja tühimikud. Kõik need asukohad on seotud materjali keeruka ja muutuva mikrostruktuuriga. Kui mikrostruktuuri saab pärast kuumtöötlemist parandada, saab poldi materjali väsimustugevust teatud määral parandada.

Karburiseerimise mõju väsimustugevusele.

Dekarburiseerimine poldi pinnal vähendab poldi pinna kõvadust ja kulumiskindlust pärast kustutamist ning vähendab oluliselt poldi väsimustugevust. Standard GB/T3098.1 sisaldab poldi jõudluse dekarburiseerimise testi ja määrab maksimaalse dekarburiseerimiskihi sügavuse. Suur hulk kirjandust näitab, et ebaõige kuumtöötluse tõttu poldi pind dekarburiseerub ja pinna kvaliteet väheneb, vähendades seeläbi selle väsimustugevust. 42CrMoA tuuliku ülitugeva poldi purunemise põhjuse analüüsimisel leiti, et pea ja varda ristmikul oli dekarburiseerimiskiht olemas. Fe3C võib reageerida kõrgetel temperatuuridel O2, H2O ja H2-ga, mille tulemuseks on Fe3C vähenemine poldi materjali sees, suurendades seeläbi poldi materjali ferriidfaasi, vähendades poldi materjali tugevust ja tekitades kergesti mikropragusid. Küttetemperatuuri reguleerimine kuumtöötlemisprotsessi ajal ja kontrollitud atmosfääri kaitsega kuumutamine võib selle probleemi hästi lahendada.

Kuumtöötluse mõju väsimustugevusele.

Väsimustugevuse analüüsimiselpoldid, leiti, et poltide staatilist kandevõimet saab parandada kõvaduse suurendamisega, samas kui väsimustugevuse parandamist ei ole võimalik saavutada kõvaduse suurendamisega. Kuna poltide sälkpinge põhjustab suurema pingekontsentratsiooni, võib proovide kõvaduse suurendamine ilma pingekontsentratsioonita parandada nende väsimustugevust.

Kõvadus on metallmaterjalide kõvaduse näitaja ja materjalide võime taluda sellest kõvemate esemete survet. Kõvadus peegeldab ka metallmaterjalide tugevust ja plastilisust. Pinge kontsentratsioon poltide pinnale vähendab selle pinna tugevust. Vahelduvate dünaamiliste koormuste korral jätkuvad sälgu pingekontsentratsiooni kohas mikrodeformatsioonid ja taastumisprotsessid ning sellele mõjuv pinge on palju suurem kui pingekontsentratsioonita kohas, mis võib kergesti põhjustada väsimuspragusid. .

Kinnitusdetailid parandavad oma mikrostruktuuri läbi kuumtöötlemise ja karastamise ning neil on suurepärased terviklikud mehaanilised omadused. Need võivad parandada poldimaterjalide väsimustugevust, mõistlikult reguleerida tera suurust, et tagada madala temperatuuriga lööktöö, ja saavutada ka suurem löögitugevus. Mõistlik kuumtöötlemine võib terasid täpsustada ja lühendada tera piiride vahelist kaugust, et vältida väsimuspragusid. Kui materjali sees on teatud kogus vurrud või teise faasi osakesi, võivad need lisatud faasid teatud määral takistada säilinud libisemisriba libisemist, takistades sellega mikropragude teket ja laienemist.

Järeldus

Väsimuspraod tekivad alati materjali nõrgimast lülist.Poldidon pinna- või aluspinna defektide tõttu altid pragudele. Materjali sees võivad tekkida säilinud libisemisribad, terade piirid, pinnasulused või teise faasi osakesed ja tühimikud, kuna need kohad on altid pinge kontsentratsioonile.

Kuumtöötlusel on suur mõju poldimaterjalide väsimustugevusele. Kuumtöötlusprotsessi ajal tuleks kuumtöötlusprotsess konkreetselt kindlaks määrata vastavalt poldi jõudlusele. Algse väsimusprao põhjuseks on pinge kontsentratsioon, mis on põhjustatud poldi materjali mikroskoopilistest konstruktsioonivigadest. Kuumtöötlus on meetod kinnitusdetaili struktuuri optimeerimiseks, mis võib teatud määral parandada poldi materjali väsimust ja pikendada toote eluiga. Pikemas perspektiivis võib see säästa ressursse ja olla kooskõlas säästva arengu strateegiaga