Analisi del fallimento della frattura del bullone della testata
Le posizioni di frattura dei due raccordi dei bulloni della testata (numerati rispettivamente 1 e 2) sono alla giunzione dell'asta e della testa. I bulloni sono soggetti principalmente a carico torsionale durante il montaggio e il serraggio. In questo momento, la sollecitazione principale è a 45° rispetto all'asse e la sollecitazione di taglio è perpendicolare all'asse. Dal punto di vista della frattura, l'area di inizio della cricca forma un angolo di 45° rispetto all'asse, il che appare come una normale frattura durante la torsione, che è il risultato di una normale sollecitazione. L'area di frattura istantanea è perpendicolare all'asse e l'area dell'area di frattura istantanea rappresenta la maggior parte dell'area di frattura totale, indicando che lo stress durante la frattura è elevato o che la resistenza del materiale è insufficiente.
2.2 Composizione chimica e analisi della microstruttura
Il grado del materiale del bullone è acciaio 40Cr, il requisito di durezza è 32~38HRC, il requisito della struttura metallografica è di livello 1~3 (JB/T8837-2000). Dopo l'ispezione, la composizione chimica (frazione di massa) del n. 1 bullone della testata soddisfa i requisiti GB/T3077-1988, vedere la Tabella 1. La struttura della matrice dei due bulloni è di sorbite temperata fine, valutata secondo JB/T8837-2000, e la struttura è di grado 1, che soddisfa i requisiti tecnici dei gradi da 1 a 3. Il bordo della fibra nella struttura del bordo è chiaramente visibile, ma il suo colore è ovviamente più chiaro rispetto ad altre parti. Si stima che sia presente uno strato decarburato sulla superficie e il n. 2 bulloni è più ovvio. (Guida: descrivere brevemente il senso comune degli elementi di fissaggio)
Entrambi i bulloni hanno una struttura a fascia residua e sono presenti inclusioni non metalliche nella struttura a fascia. La struttura per bande del n. 1 bullone è mostrato nella Figura 2. Le inclusioni simili ai solfuri intermedi sono chiaramente visibili, ma rientrano tutte nell'intervallo specificato. .
2.3 Prova di microdurezza
Dopo l'ispezione con particelle magnetiche non sono state trovate tracce magnetiche. Dopo il test, il valore di durezza di N. 1 bullone è 34HRC e il valore di durezza N. 2 bulloni sono 36HRC e 37HRC, che soddisfano i requisiti tecnici di 32~38HRC. Poiché il bullone è stato bonificato, sembra che non ci siano ancora prove per determinare se sia presente uno strato decarburato sul bordo in base alla struttura metallografica. Per confermare se è presente uno strato decarburato sul bordo, è stato eseguito un test di microdurezza sul bordo e al centro. La durezza del tagliente è inferiore alla durezza al centro, confermando ulteriormente l'esistenza di uno strato decarburato sul tagliente. La riduzione del contenuto di carbonio del bordo riduce il grado di erosione, quindi il colore è più chiaro e i bordi delle venature sono chiaramente visibili. Sebbene la superficie del bullone venga lavorata dopo la tempra e il rinvenimento per rimuovere lo strato decarburato prodotto dal trattamento termico, è spesso difficile rimuovere lo strato decarburato mediante lavorazione meccanica in corrispondenza della giunzione dell'asta e della testa. Lo strato decarburato viene trattenuto alla giunzione del
2.4 Analisi e discussione
Poiché la sollecitazione massima è localizzata sul bordo del bullone e sul bordo è presente decarburazione, la resistenza del bordo è ridotta. Sebbene il bullone consenta una certa quantità di strato di decarburazione, l'esistenza dello strato di decarburazione è sempre dannosa per il funzionamento del bullone. Poiché la cricca ha origine dalla decarburazione, la decarburazione diventa uno dei principali fattori di rottura del bullone.
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