Koks yra terminio apdorojimo poveikis, gerinant varžtų atsparumą nuovargiui?

Nuovargio stiprumasvaržtaivisada kėlė susirūpinimą. Duomenys rodo, kad daugiausia varžtų gedimo priežastis yra nuovargio pažeidimai, o nuovargio pažeidimų beveik nėra, todėl atsiradus nuovargio pažeidimams gali lengvai įvykti didelės avarijos. Terminis apdorojimas gali optimizuoti tvirtinimo detalių medžiagų veikimą ir pagerinti jų atsparumą nuovargiui. Atsižvelgiant į vis aukštesnius didelio stiprumo varžtų naudojimo reikalavimus, dar svarbiau pagerinti varžtų medžiagų atsparumą nuovargiui termiškai apdorojant.

Terminis apdorojimas pagerina varžtų atsparumą nuovargiui.

Medžiagų nuovargio įtrūkimų atsiradimas.

Vieta, kur pirmiausia prasideda nuovargis, vadinama nuovargio šaltiniu. Nuovargio šaltinis yra labai jautrus varžto mikrostruktūrai ir gali sukelti labai mažo masto nuovargio įtrūkimus, paprastai 3–5 grūdelių dydžiais. Varžto paviršiaus kokybės problema yra pagrindinis nuovargio šaltinis, o dauguma nuovargio prasideda nuo varžto paviršiaus arba požeminio paviršiaus. Daugybė išnirimų ir kai kurių lydinio elementų ar priemaišų varžto medžiagos kristale, taip pat grūdelių ribos stiprumo skirtumai yra veiksniai, dėl kurių gali atsirasti nuovargio įtrūkimų. Tyrimai parodė, kad nuovargio įtrūkimai yra linkę susidaryti šiose vietose: grūdelių ribose, paviršiaus inkliuzuose arba antrosios fazės dalelėse ir tuštumose. Visos šios vietos yra susijusios su sudėtinga ir kintama medžiagos mikrostruktūra. Jei mikrostruktūrą galima pagerinti po terminio apdorojimo, varžto medžiagos atsparumas nuovargiui gali būti tam tikru mastu pagerintas.

Dekarburizacijos poveikis nuovargio stiprumui.

Varžto paviršiaus dekarbonizacija sumažins varžto paviršiaus kietumą ir atsparumą dilimui po gesinimo ir žymiai sumažins varžto atsparumą nuovargiui. GB/T3098.1 standarte yra varžtų našumo dekarbonizacijos testas ir nurodomas maksimalus dekarbonizacijos sluoksnio gylis. Daugybė literatūros rodo, kad dėl netinkamo terminio apdorojimo varžto paviršius dekarbonizuojamas ir pablogėja paviršiaus kokybė, todėl sumažėja jo atsparumas nuovargiui. Analizuojant 42CrMoA vėjo turbinos didelio stiprumo varžto lūžio priežastį, buvo nustatyta, kad dekarbonizacijos sluoksnis egzistavo galvutės ir strypo sandūroje. Fe3C gali reaguoti su O2, H2O ir H2 esant aukštai temperatūrai, todėl varžto medžiagos viduje sumažėja Fe3C, todėl padidėja varžto medžiagos ferito fazė, sumažėja varžto medžiagos stiprumas ir lengvai atsiranda mikro įtrūkimų. Šildymo temperatūros kontrolė terminio apdorojimo proceso metu ir kontroliuojamos atmosferos apsaugos šildymas gali gerai išspręsti šią problemą.

Terminio apdorojimo įtaka nuovargio stiprumui.

Analizuojant nuovargio stiprumąvaržtai, buvo nustatyta, kad varžtų statinę laikomąją galią galima pagerinti padidinus kietumą, o didinant kietumą negalima pagerinti atsparumo nuovargiui. Kadangi varžtų įpjovos įtempimas padidins įtempių koncentraciją, padidinus mėginių kietumą be įtempių koncentracijos, gali padidėti jų nuovargio stiprumas.

Kietumas yra metalo medžiagų kietumo rodiklis ir yra medžiagų gebėjimas atsispirti kietesnių objektų slėgiui nei jis. Kietumas taip pat atspindi metalinių medžiagų stiprumą ir plastiškumą. Įtempių koncentracija varžtų paviršiuje sumažins jo paviršiaus stiprumą. Veikiant kintamoms dinaminėms apkrovoms, įpjovos įtempių koncentracijos vietoje ir toliau vyks mikrodeformacijos ir atsistatymo procesai, o įtempis, kurį jis veikia, yra daug didesnis nei vietoje be įtempių koncentracijos, todėl gali lengvai atsirasti nuovargio įtrūkimų. .

Tvirtinimo detalės pagerina savo mikrostruktūrą termiškai apdorojant ir grūdinant ir turi puikias visapusiškas mechanines savybes. Jie gali pagerinti varžtų medžiagų atsparumą nuovargiui, pagrįstai kontroliuoti grūdelių dydį, kad būtų užtikrintas smūginis darbas žemoje temperatūroje, taip pat didesnis atsparumas smūgiams. Protingas terminis apdorojimas gali patobulinti grūdus ir sutrumpinti atstumą tarp grūdų ribų, kad būtų išvengta nuovargio įtrūkimų. Jei medžiagos viduje yra tam tikras kiekis ūsų arba antrosios fazės dalelių, šios papildomos fazės gali tam tikru mastu užkirsti kelią sulaikytos slydimo juostos slydimui, taip užkertant kelią mikroįtrūkimų atsiradimui ir išsiplėtimui.

Išvada

Nuovargio įtrūkimai visada prasideda nuo silpniausios medžiagos grandies.Varžtaiyra linkę įtrūkti dėl paviršiaus ar požeminių defektų. Medžiagos viduje gali susidaryti išlikusios slydimo juostos, grūdelių ribos, paviršiaus intarpai arba antrosios fazės dalelės ir tuštumos, nes šiose vietose gali susidaryti įtempių koncentracija.

Terminis apdorojimas turi didelę įtaką varžtų medžiagų atsparumui nuovargiui. Terminio apdorojimo metu terminio apdorojimo procesas turėtų būti konkrečiai nustatytas pagal varžto veikimą. Pradinį nuovargio įtrūkimą sukelia įtempių koncentracija, kurią sukelia varžto medžiagos mikroskopiniai konstrukciniai defektai. Terminis apdorojimas yra metodas optimizuoti tvirtinimo elementų struktūrą, kuris gali tam tikru mastu pagerinti varžtų medžiagos nuovargį ir pailginti gaminio tarnavimo laiką. Ilgainiui jis gali sutaupyti išteklių ir atitikti tvaraus vystymosi strategiją