Dlaczego śruby mają wytrzymałość zmęczeniową

Kiełkowanie pęknięcia zmęczeniowego śruby:

Pierwsze miejsce, w którym zaczyna się pęknięcie zmęczeniowe, jest dogodnie nazywane źródłem zmęczenia, a źródło zmęczenia jest bardzo wrażliwe na mikrostrukturę śruby i może inicjować pęknięcia zmęczeniowe na bardzo małą skalę. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku trzech do pięciu wielkości ziaren głównym źródłem zmęczenia jest problem z jakością powierzchni śruby, a większość zmęczenia zaczyna się na powierzchni śruby lub pod jej powierzchnią.

Jednakże w krysztale materiału śruby występuje duża liczba dyslokacji oraz niektórych pierwiastków stopowych lub zanieczyszczeń, a wytrzymałość na granicy ziaren jest bardzo różna, co może prowadzić do inicjacji pęknięć zmęczeniowych. Wyniki pokazują, że pęknięcia zmęczeniowe są podatne na występowanie na granicach ziaren, wtrąceniach powierzchniowych lub cząstkach drugiej fazy i pustych przestrzeniach, co jest związane ze złożonością i zmiennością materiałów. Jeśli po obróbce cieplnej uda się poprawić mikrostrukturę śrub, można w pewnym stopniu zwiększyć ich wytrzymałość zmęczeniową.

Wpływ dekarbonizacji na zmęczenie:

Odwęglenie powierzchni śruby może zmniejszyć twardość powierzchni i odporność śruby na zużycie po hartowaniu i może skutecznie zmniejszyć wytrzymałość zmęczeniową śruby. Norma GB/T3098.1 dotycząca wydajności śrub w teście dekarbonizacji. Z dużej liczby dokumentów wynika, że ​​niewłaściwa obróbka cieplna może obniżyć wytrzymałość zmęczeniową śrub poprzez odwęglanie powierzchni i obniżenie jakości powierzchni. Analizując przyczynę uszkodzenia śruby o wysokiej wytrzymałości, stwierdzono, że na styku drążka czołowego występuje warstwa dekarbonizacyjna. Jednakże Fe3C może reagować z O2, H2O i H2 w wysokiej temperaturze, powodując redukcję Fe3C wewnątrz materiału śruby, zwiększając w ten sposób fazę ferrytyczną w materiale śruby i zmniejszając wytrzymałość materiału śruby.


Czas publikacji: 26 grudnia 2022 r