Болттардың қажу беріктігін арттыруға термиялық өңдеудің әсері қандай?

Шаршау күшіболттарәрқашан алаңдататын мәселе болды. Деректер көрсеткендей, болттардың істен шығуының көпшілігі шаршау зақымдануынан туындайды және шаршау зақымдануының белгілері дерлік жоқ, сондықтан шаршау зақымдануы орын алған кезде үлкен апаттар оңай болуы мүмкін. Термиялық өңдеу бекіткіш материалдардың жұмысын оңтайландырады және олардың шаршау беріктігін жақсартады. Беріктігі жоғары болттарды пайдаланудың жоғары талаптарын ескере отырып, термиялық өңдеу арқылы болт материалдарының қажу беріктігін жақсарту одан да маңызды.

Термиялық өңдеудің болттардың қажу беріктігін арттыруға әсері.

Материалдардағы шаршау сызаттарының басталуы.

Шаршау сызаттарының бірінші басталатын жері шаршау көзі деп аталады. Шаршау көзі болттың микроқұрылымына өте сезімтал және өте аз масштабта, әдетте 3-5 түйір өлшемінде шаршау сызаттарын тудыруы мүмкін. Болттың бетінің сапасының проблемасы шаршаудың негізгі көзі болып табылады және шаршаудың көпшілігі болттың бетінен немесе жер астынан басталады. Болт материалының кристалындағы дислокациялардың және кейбір қорытпа элементтерінің немесе қоспалардың көп саны, сондай-ақ түйіршік шекарасының беріктігінің айырмашылықтары шаршау сызаттарының басталуына әкелетін факторлар болып табылады. Зерттеулер шаршау сызаттарының келесі жерлерде пайда болуы мүмкін екенін көрсетті: дән шекаралары, беттік қосындылар немесе екінші фазалық бөлшектер және бос орындар. Бұл орындардың барлығы материалдың күрделі және өзгермелі микроқұрылымымен байланысты. Термиялық өңдеуден кейін микроқұрылымды жақсартуға болатын болса, болт материалының қажу беріктігін белгілі бір дәрежеде жақсартуға болады.

Декарбуризацияның шаршау күшіне әсері.

Болт бетіндегі көміртексіздендіру сөндіргеннен кейін болттың бетінің қаттылығын және тозуға төзімділігін төмендетеді және болттың шаршау беріктігін айтарлықтай төмендетеді. GB/T3098.1 стандартында болттың жұмысына арналған декарбюризация сынағы бар және көмірсіздендіру қабатының максималды тереңдігін анықтайды. Әдебиеттердің үлкен көлемі дұрыс термиялық өңдеудің салдарынан болттың беті көмірсіздендіріліп, бетінің сапасы төмендейді, осылайша оның шаршау беріктігі төмендейді. 42CrMoA жел турбинасының жоғары берікті болтының сыну себебін талдау кезінде карбюризация қабаты бас пен стерженнің түйіскен жерінде бар екені анықталды. Fe3C O2, H2O және H2 жоғары температурада әрекеттесе алады, нәтижесінде болт материалының ішіндегі Fe3C азаяды, осылайша болт материалының феррит фазасын арттырады, болт материалының беріктігін төмендетеді және оңай микрожарықтарды тудырады. Термиялық өңдеу процесінде қыздыру температурасын бақылау және бақыланатын атмосфераны қорғау жылытуын қабылдау бұл мәселені жақсы шеше алады.

Термиялық өңдеудің шаршау беріктігіне әсері.

Шаршау күшін талдағандаболттар, болттардың статикалық жүк көтеру қабілетін жақсартуға қаттылықты арттыру арқылы қол жеткізуге болатыны анықталды, ал шаршау беріктігін арттыру қаттылықты арттыру арқылы мүмкін емес. Болттардың ойық кернеуі үлкен кернеу концентрациясын тудыратындықтан, кернеу концентрациясынсыз үлгілердің қаттылығын арттыру олардың шаршау беріктігін жақсартады.

Қаттылық – металл материалдарының қаттылығының көрсеткіші және материалдардың оған қарағанда қаттырақ заттардың қысымына қарсы тұру қабілеті. Қаттылық сонымен қатар металл материалдарының беріктігі мен пластикасын көрсетеді. Болттардың бетіндегі кернеу концентрациясы оның бетінің беріктігін төмендетеді. Ауыспалы динамикалық жүктемелерге ұшыраған кезде, ойық кернеуінің шоғырлану орнында микро-деформация және қалпына келтіру процестері жалғасады және ол ұшырайтын кернеу кернеу концентрациясы жоқ учаскеге қарағанда әлдеқайда көп, бұл шаршау жарықтарына оңай әкелуі мүмкін. .

Бекіткіштер термиялық өңдеу және шынықтыру арқылы микроқұрылымын жақсартады және тамаша кешенді механикалық қасиеттерге ие. Олар болт материалдарының шаршау беріктігін жақсарта алады, төмен температурадағы соққы жұмысын қамтамасыз ету үшін астық өлшемін ақылға қонымды түрде басқара алады, сонымен қатар жоғары соққы беріктігін алады. Ақылға қонымды термиялық өңдеу дәнді тазартуға және шаршау сызаттарының алдын алу үшін астық шекаралары арасындағы қашықтықты қысқартуға болады. Материалдың ішінде белгілі бір мөлшерде мұртшалар немесе екінші фазалық бөлшектер болса, бұл қосылған фазалар белгілі бір дәрежеде ұсталған сырғанау жолағының сырғып кетуіне жол бермейді, осылайша микрожарықшалардың басталуы мен кеңеюіне жол бермейді.

Қорытынды

Шаршау жарықтары әрқашан материалдағы ең әлсіз буыннан басталады.Болттарбеткі немесе жер асты ақауларына байланысты жарықтарға бейім. Ұсталған сырғанау жолақтары, түйіршіктердің шекаралары, беттік қосындылар немесе екінші фазалық бөлшектер және бос орындар материалдың ішінде пайда болуына бейім, себебі бұл орындар кернеу концентрациясына бейім.

Термиялық өңдеу болт материалдарының қажу беріктігіне үлкен әсер етеді. Термиялық өңдеу процесі кезінде термиялық өңдеу процесі болттың өнімділігіне сәйкес арнайы анықталуы керек. Бастапқы шаршау жарықшақтар болт материалының микроскопиялық құрылымдық ақауларынан туындаған кернеу концентрациясынан туындайды. Термиялық өңдеу - бекіткіш құрылымын оңтайландыру әдісі, ол болт материалының шаршау өнімділігін белгілі бір дәрежеде жақсартады және өнімнің қызмет ету мерзімін арттырады. Ұзақ мерзімді перспективада ол ресурстарды үнемдей алады және тұрақты даму стратегиясына сәйкес келеді