Väsymys vahvuuserittäin lujat pultiton aina ollut tärkeä asia. Tiedot osoittavat, että suurin osa lujien pulttien rikkoutumisesta johtuu väsymisvaurioista, eikä pulttien väsymisvauriosta ole juurikaan merkkejä, joten väsymisvaurion sattuessa tapahtuu suuria onnettomuuksia.
Joten voiko lämpökäsittely parantaa kiinnitysmateriaalien suorituskykyä? Kuinka paljon se voi lisätä väsymisvoimaansa? Lujien pulttien lisääntyvien käyttövaatimusten vuoksi on entistä tärkeämpää parantaa pulttimateriaalien väsymislujuutta lämpökäsittelyn avulla.
1. Erittäin lujat materiaalin väsymishalkeamatpultit:
Paikkaa, josta väsymys halkeilee ensin, kutsutaan väsymyksen lähteeksi. Väsymislähde on erittäin herkkä pulttien mikrorakenteelle ja voi aiheuttaa väsymishalkeamia hyvin pienessä mittakaavassa. Yleensä 3-5 raekoon sisällä pultin pinnan laatu on pääasiallinen väsymisen lähde, ja suurin osa väsymisestä alkaa pultin pinnasta tai alta. Lukuisat dislokaatiot ja jotkut seosaineet tai epäpuhtaudet pulttimateriaalikiteessä ja erot raerajojen lujuudessa, nämä tekijät voivat johtaa väsymishalkeamien alkamiseen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että väsymishalkeamat ovat alttiita raerajoille, pintasulkeutumille tai toisen faasin hiukkasille ja onteloille, jotka kaikki liittyvät materiaalien monimutkaiseen ja muuttuvaan mikrorakenteeseen. Jos mikrorakennetta voidaan parantaa lämpökäsittelyn jälkeen, voidaan pulttimateriaalin väsymislujuutta parantaa jossain määrin.
2. Lämpökäsittelyn vaikutus väsymislujuuteen
Pulttien väsymislujuutta analysoitaessa havaitaan, että pulttien staattista kantavuutta voidaan parantaa lisäämällä kovuutta, mutta väsymislujuuden paranemista ei saada aikaan kovuutta lisäämällä. Koska pultin lovijännitys aiheuttaa suuren jännityspitoisuuden, näytteen kovuuden lisääminen ilman jännityspitoisuutta voi parantaa sen väsymislujuutta. Kovuus on indeksi, jolla mitataan metallimateriaalien pehmeyttä ja kovuutta, ja se on materiaalien kyky vastustaa sitä kovempien esineiden tunkeutumista. Kovuus heijastaa myös metallimateriaalien lujuutta ja plastisuutta. Pultin pinnan jännityskeskittymä vähentää sen pintalujuutta. Vuorotteleville dynaamisille kuormituksille kohdistettaessa mikromuodonmuutos- ja palautumisprosessi jatkuu loven jännityskeskittymisosassa, ja sen vastaanottama jännitys on paljon suurempi kuin jännityskeskittymättömän osan, joten se on helppo tehdä. johtaa väsymishalkeamien muodostumiseen.
3. Hiilenpoiston vaikutus väsymislujuuteen
Pultin pinnan hiilenpoisto vähentää pultin pinnan kovuutta ja kulutuskestävyyttä karkaisun jälkeen ja vähentää merkittävästi pultin väsymislujuutta. GB/T3098.1-standardissa on pultin suorituskyvyn hiilenpoistotesti, ja suurin hiilenpoistosyvyys on määritelty. Lukuisat kirjallisuudet osoittavat, että väärän lämpökäsittelyn vuoksi pultin pinta hiiltyy ja pinnan laatu heikkenee, mikä heikentää sen väsymislujuutta. Analysoitaessa 42CrMoA-tuuliturbiinien lujien pulttien murtumissyytä havaittiin, että pään ja tangon risteyksessä oli hiilenpoistokerros. Fe3C voi reagoida O2:n, H2O:n ja H2:n kanssa korkeassa lämpötilassa, mikä johtaa Fe3C:n vähenemiseen pulttimateriaalin sisällä, mikä lisää pulttimateriaalin ferriittifaasia, vähentää pulttimateriaalin lujuutta ja aiheuttaa helposti mikrohalkeamia. Lämmityslämpötilan säätäminen lämpökäsittelyprosessissa ja kontrolloidun ilmakehän käyttäminen lämmityksen suojaamiseksi voivat ratkaista tämän ongelman hyvin.
Kiinnikkeet parantavat mikrorakennetta lämpökäsittelyn ja karkaisun avulla, ja niillä on erinomaiset kattavat mekaaniset ominaisuudet, jotka voivat parantaa pulttimateriaalien väsymislujuutta, hallita kohtuullisesti raekokoa alhaisen lämpötilan iskuenergian varmistamiseksi ja saavuttaa myös korkean iskunkestävyyden. Kohtuullinen lämpökäsittely jalostaa rakeita ja lyhentää raerajaetäisyyttä estääkseen väsymishalkeamien syntymisen. Jos materiaalin sisällä on tietty määrä viiksiä tai toisia hiukkasia, nämä lisätyt faasit voivat estää asukkaan liukastumisen jossain määrin. Hihnan luistaminen estää mikrohalkeamien syntymisen ja leviämisen.
Lämpökäsittelyllä on suuri vaikutus pulttimateriaalien väsymislujuuteen. Lämpökäsittelyprosessin aikana lämpökäsittelyprosessi tulee määrittää pultin suorituskyvyn mukaan. Alkuperäisten väsymishalkeamien syntyminen johtuu pulttimateriaalin mikrorakenteen vioista aiheutuvasta jännityskeskittymisestä. Lämpökäsittely on menetelmä kiinnikkeiden rakenteen optimoimiseksi, mikä voi parantaa pulttimateriaalien väsymiskykyä jossain määrin ja parantaa tuotteiden käyttöikää. Pitkällä aikavälillä se voi säästää resursseja ja mukautua kestävän kehityksen strategiaan.
