Quanto è aumentata la resistenza alla fatica dei bulloni ad alta resistenza dopo il trattamento termico

La resistenza alla fatica dei bulloni hardware ad alta resistenza è sempre stata una preoccupazione. I dati mostrano che la maggior parte dei cedimenti dei bulloni ad alta resistenza sono causati dal cedimento per fatica e non vi è quasi alcun segno di cedimento per fatica dei bulloni, quindi è probabile che si verifichino incidenti gravi quando si verifica il cedimento per fatica.

Quindi, il trattamento termico può migliorare le prestazioni dei materiali di fissaggio? Quanto aumenta la sua resistenza alla fatica? In considerazione delle crescenti esigenze di utilizzo dei bulloni ad alta resistenza, è più importante migliorare la resistenza alla fatica dei materiali dei bulloni attraverso il trattamento termico.

1. Fessure per fatica materiale di bulloni ad alta resistenza:

Il luogo in cui inizia per la prima volta la cricca da fatica è chiamato fonte di fatica. La fonte della fatica è molto sensibile alla microstruttura dei bulloni e le cricche da fatica possono essere indotte su scala molto piccola. Generalmente entro 3-5 granulometrie, la qualità della superficie del bullone è la principale fonte di fatica e la maggior parte della fatica inizia sulla superficie o sul sottosuolo del bullone. Un gran numero di dislocazioni, alcuni elementi di lega o impurità nel cristallo del materiale del bullone e la differenza nella resistenza ai bordi dei grani possono portare all'innesco di cricche da fatica. Gli studi hanno dimostrato che le cricche da fatica tendono a verificarsi nelle seguenti posizioni: bordi dei grani, inclusioni superficiali o particelle di seconda fase e cavità. Queste posizioni sono tutte legate alla microstruttura complessa e mutevole del materiale. Se la microstruttura può essere migliorata dopo il trattamento termico, la resistenza alla fatica del materiale del bullone può essere migliorata in una certa misura.

2. L'influenza del trattamento termico sulla resistenza alla fatica (Guida: Quali sono i parametri delle viti a ricircolo di sfere in generale)

Analizzando la resistenza alla fatica dei bulloni, si è riscontrato che il miglioramento della capacità di carico statico dei bulloni può essere ottenuto aumentando la durezza, mentre il miglioramento della resistenza alla fatica non può essere ottenuto aumentando la durezza. Poiché la sollecitazione dentellata del bullone causerà una maggiore concentrazione di sollecitazioni, l'aumento della durezza del campione senza concentrazione di sollecitazioni può migliorare la sua resistenza alla fatica. La durezza è un indice per misurare il grado di durezza di un materiale metallico. È la capacità di un materiale di resistere all'intrusione di oggetti più duri di lui. Il livello di durezza riflette anche la resistenza e la plasticità del materiale metallico. La concentrazione delle sollecitazioni sulla superficie del bullone ne ridurrà la resistenza superficiale. Quando sottoposto a carichi dinamici alternati, il processo di microdeformazione e recupero continuerà a verificarsi nella parte dell'intaglio con concentrazione di sollecitazioni e la sollecitazione che riceve è molto maggiore rispetto alla parte senza concentrazione di sollecitazioni, il che è facile da portare alla generazione di cricche da fatica.

3. L'influenza della decarburazione sulla resistenza a fatica

La decarburazione della superficie del bullone ridurrà la durezza superficiale e la resistenza all'usura del bullone dopo lo spegnimento e ridurrà significativamente la resistenza alla fatica del bullone. Nello standard GB/T3098.1 è previsto un test di decarburazione per le prestazioni dei bulloni e viene specificata la profondità massima di decarburazione. Una grande quantità di letteratura mostra che a causa di un trattamento termico inadeguato, la superficie del bullone viene decarburata e la qualità della superficie viene ridotta, riducendo così la sua resistenza alla fatica. Analizzando le ragioni del cedimento dei bulloni ad alta resistenza della turbina eolica 42CrMoA, si è riscontrato che era presente uno strato decarburato sulla giunzione tra testa e asta. Fe3C può reagire con O2, H2O e H2 ad alta temperatura per ridurre il Fe3C all'interno del materiale del bullone, aumentando così la fase di ferrite del materiale del bullone, riducendo la resistenza del materiale del bullone e causando facilmente microfessure. Nel processo di trattamento termico, la temperatura di riscaldamento deve essere controllata bene e, allo stesso tempo, è necessario utilizzare il riscaldamento di protezione dell'atmosfera controllata per risolvere questo problema.

Gli elementi di fissaggio migliorano la microstruttura attraverso il trattamento termico e il rinvenimento e hanno eccellenti proprietà meccaniche complete, che possono migliorare la resistenza alla fatica del materiale del bullone, controllare ragionevolmente la dimensione del grano per garantire energia d'impatto a bassa temperatura e anche ottenere una maggiore resistenza all'impatto. Un trattamento termico ragionevole per affinare i grani e ridurre la distanza tra i bordi dei grani può prevenire il verificarsi di cricche da fatica. Se all'interno del materiale è presente una certa quantità di baffi o seconde particelle, queste fasi aggiunte possono impedire in una certa misura lo scivolamento residente. Lo scorrimento del nastro impedisce l'innesco e l'espansione di microfessurazioni.

Il trattamento termico ha una grande influenza sulla resistenza alla fatica dei materiali dei bulloni. Durante il processo di trattamento termico, il processo di trattamento termico deve essere determinato in base alle proprietà del bullone. Le cricche da fatica iniziali sono causate dalla concentrazione di sollecitazioni causata dai difetti microstrutturali del materiale del bullone. Il trattamento termico è un metodo per ottimizzare l'organizzazione degli elementi di fissaggio, che può migliorare in una certa misura le prestazioni a fatica dei materiali dei bulloni e aumentare la durata del prodotto. A lungo termine, può risparmiare risorse e conformarsi alla strategia di sviluppo sostenibile.

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