Berapakah Daya Tahan Keletihan Bolt Berkekuatan Tinggi Diperbaiki Selepas Rawatan Haba?

Kekuatan keletihanbolt berkekuatan tinggisentiasa menjadi isu penting. Data menunjukkan bahawa kebanyakan kegagalan bolt berkekuatan tinggi disebabkan oleh kerosakan keletihan, dan hampir tiada tanda-tanda kerosakan keletihan bolt, jadi kemalangan besar mungkin berlaku apabila kerosakan keletihan berlaku.

Jadi, bolehkah rawatan haba meningkatkan prestasi bahan pengikat? Berapa banyak ia boleh meningkatkan kekuatan keletihannya? Memandangkan keperluan penggunaan bolt berkekuatan tinggi yang semakin meningkat, adalah lebih penting lagi untuk meningkatkan kekuatan keletihan bahan bolt melalui rawatan haba.

gambar

1. Rekahan keletihan bahan berkekuatan tinggibolt:

Tempat di mana keletihan bermula pertama kali dipanggil sumber keletihan. Sumber keletihan adalah sangat sensitif kepada struktur mikro bolt, dan boleh memulakan retakan keletihan pada skala yang sangat kecil. Secara amnya dalam 3 hingga 5 saiz butiran, kualiti permukaan bolt adalah sumber utama keletihan, dan kebanyakan keletihan bermula dari permukaan atau bawah permukaan bolt. Sebilangan besar kehelan dan beberapa unsur pengaloian atau kekotoran dalam kristal bahan bolt, dan perbezaan dalam kekuatan sempadan butiran, faktor-faktor ini boleh membawa kepada permulaan retakan keletihan. Kajian telah menunjukkan bahawa rekahan keletihan cenderung berlaku pada sempadan butiran, kemasukan permukaan atau zarah fasa kedua, dan rongga, yang semuanya berkaitan dengan struktur mikro bahan yang kompleks dan boleh diubah. Jika struktur mikro boleh diperbaiki selepas rawatan haba, kekuatan keletihan bahan bolt boleh diperbaiki ke tahap tertentu.

2. Kesan rawatan haba terhadap kekuatan keletihan

Apabila menganalisis kekuatan keletihan bolt, didapati bahawa meningkatkan kapasiti galas beban statik bolt boleh dicapai dengan meningkatkan kekerasan, tetapi peningkatan kekuatan keletihan tidak dapat dicapai dengan meningkatkan kekerasan. Oleh kerana tegasan takuk bolt akan menyebabkan kepekatan tegasan yang besar, meningkatkan kekerasan sampel tanpa kepekatan tegasan boleh meningkatkan kekuatan keletihannya. Kekerasan ialah indeks untuk mengukur kelembutan dan kekerasan bahan logam, dan ia adalah keupayaan bahan untuk menahan pencerobohan objek yang lebih keras daripadanya. Tahap kekerasan juga mencerminkan kekuatan dan keplastikan bahan logam. Kepekatan tegasan pada permukaan bolt akan mengurangkan kekuatan permukaannya. Apabila dikenakan beban dinamik berselang-seli, proses ubah bentuk mikro dan pemulihan akan terus berlaku pada bahagian kepekatan tegasan takuk, dan tegasan yang diterimanya jauh lebih besar daripada bahagian tanpa kepekatan tegasan, jadi mudah untuk membawa kepada pembentukan rekahan keletihan.

3. Kesan dekarburisasi pada kekuatan keletihan

Penyahkarbonan permukaan bolt akan mengurangkan kekerasan permukaan dan rintangan haus bolt selepas pelindapkejutan, dan dengan ketara mengurangkan kekuatan keletihan bolt. Dalam standard GB/T3098.1, terdapat ujian penyahkarbonan untuk prestasi bolt, dan kedalaman penyahkarbonan maksimum ditentukan. Sebilangan besar literatur menunjukkan bahawa disebabkan oleh rawatan haba yang tidak betul, permukaan bolt dinyahkarburkan dan kualiti permukaan dikurangkan, dengan itu mengurangkan kekuatan keletihannya. Apabila menganalisis punca kegagalan patah bolt berkekuatan tinggi dalam turbin angin 42CrMoA, didapati terdapat lapisan penyahkarbonan pada persimpangan kepala dan rod. Fe3C boleh bertindak balas dengan O2, H2O, dan H2 pada suhu tinggi, mengakibatkan pengurangan Fe3C di dalam bahan bolt, dengan itu meningkatkan fasa ferit bahan bolt, mengurangkan kekuatan bahan bolt, dan mudah menyebabkan retakan mikro. Mengawal suhu pemanasan dalam proses rawatan haba dan menggunakan suasana terkawal untuk melindungi pemanasan boleh menyelesaikan masalah ini dengan baik.

Pengikat memperbaiki struktur mikro melalui rawatan haba dan pembajaan, dan mempunyai sifat mekanikal komprehensif yang sangat baik, yang boleh meningkatkan kekuatan keletihan bahan bolt, mengawal saiz butiran secara munasabah untuk memastikan tenaga hentaman suhu rendah, dan juga boleh mendapatkan keliatan impak tinggi. Rawatan haba yang munasabah menghaluskan butiran dan memendekkan jarak sempadan butiran untuk mengelakkan berlakunya rekahan keletihan. Jika terdapat sejumlah misai atau zarah kedua di dalam bahan, fasa tambahan ini boleh menghalang pemastautin tergelincir ke tahap tertentu. Kegelinciran tali pinggang menghalang permulaan dan penyebaran retakan mikro.

Rawatan haba mempunyai pengaruh yang besar terhadap kekuatan keletihan bahan bolt. Semasa proses rawatan haba, proses rawatan haba harus ditentukan mengikut prestasi bolt. Penjanaan rekahan keletihan awal disebabkan oleh kepekatan tegasan yang disebabkan oleh kecacatan pada struktur mikro bahan bolt. Rawatan haba adalah kaedah untuk mengoptimumkan struktur pengikat, yang boleh meningkatkan prestasi keletihan bahan bolt ke tahap tertentu dan meningkatkan hayat produk. Dalam jangka panjang, ia boleh menjimatkan sumber dan mematuhi strategi pembangunan mampan.