高強(qiáng)度螺栓的疲勞強(qiáng)度一直以來都是受到重視的問題。有數(shù)據(jù)表明高強(qiáng)度螺栓的失效絕大多數(shù)是由于疲勞破壞引起的,且疲勞破壞時(shí)螺栓幾乎無征兆,因此重大事故很容易在產(chǎn)生疲勞破壞時(shí)發(fā)生。
那么,熱處理能夠提升緊固件材料性能嗎?使其疲勞強(qiáng)度提高多少?針對(duì)高強(qiáng)度螺栓越來越高的使用要求,通過熱處理提高螺栓材料的疲勞強(qiáng)度更顯十分重要。
高強(qiáng)度螺栓的材料疲勞裂紋
1. 疲勞裂紋開始的地方稱為疲勞源。疲勞源對(duì)于螺栓微觀結(jié)構(gòu)組織很敏感,能在很小的尺度下萌生疲勞裂紋。
2. 一般在3~5個(gè)晶粒尺寸內(nèi),螺栓表面質(zhì)量問題是主要的疲勞源,大部分的疲勞始于螺栓表面或者亞表面。
3. 螺栓材料晶體內(nèi)部存在的大量位錯(cuò)和一些合金元素或雜質(zhì),晶界強(qiáng)度差異,這些因素都有可能導(dǎo)致疲勞裂紋萌生。
研究表明,疲勞裂紋易發(fā)位置有:晶界、表面夾雜物或第二相顆粒、空洞,這些位置都與材料復(fù)雜多變的微觀組織有關(guān)。如果熱處理后能夠改善微觀組織,那么就能在一定程度上提高螺栓材料的疲勞強(qiáng)度。
熱處理對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響
在對(duì)螺栓疲勞強(qiáng)度進(jìn)行分析時(shí),發(fā)現(xiàn)提高螺栓的靜載荷承受能力可通過提高硬度來實(shí)現(xiàn),而疲勞強(qiáng)度的提高并不能通過提高硬度的方法。
因?yàn)槁菟ㄓ腥笨趹?yīng)力會(huì)引起較大的應(yīng)力集中,對(duì)于沒有應(yīng)力集中的樣品提高硬度是能夠提高其疲勞強(qiáng)度的。
1. 硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標(biāo),是材料抵抗比它更硬物體壓入的能力,硬度高低也同樣反映了金屬材料的強(qiáng)度、塑性的大小。
2. 螺栓表面的應(yīng)力集中會(huì)降低其表面強(qiáng)度,在受到交變的動(dòng)載荷時(shí),在缺口應(yīng)力集中部位不斷發(fā)生微變形和恢復(fù)的過程,且其受到的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無應(yīng)力集中的部位,從而容易導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生。
熱處理提高螺栓材料的疲勞強(qiáng)度
緊固件通過熱處理調(diào)質(zhì)改善顯微組織,并具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,可以提高螺栓材料的疲勞強(qiáng)度。
合理控制晶粒尺寸以保證低溫沖擊功,也能獲得較高的沖擊韌性。
合理的熱處理細(xì)化晶粒,縮短晶界距離能阻止疲勞裂紋的產(chǎn)生。
在材料內(nèi)部如果存在一定量的晶須或第二項(xiàng)顆粒,這些加入的相便可以在一定程度上阻止駐留滑移帶的滑移,從而阻止了微裂紋的萌生和擴(kuò)展。
熱處理對(duì)于螺栓材料疲勞強(qiáng)度的影響
在熱處理過程中,要根據(jù)螺栓性能來具體確定熱處理工藝。初始疲勞裂紋的產(chǎn)生是由于螺栓材料微觀組織缺陷導(dǎo)致應(yīng)力集中引起的。
熱處理是一種優(yōu)化緊固件組織的方法,能在一定程度上提高螺栓材料的疲勞性能,提高產(chǎn)品的壽命。
脫碳對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響
螺栓表面脫碳會(huì)降低淬火后螺栓的表面硬度、耐磨性,并顯著降低螺栓疲勞強(qiáng)度。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看能夠節(jié)約資源,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
友情鏈接 / LINKS
JINLI
金力豪
名稱:河北金力豪緊固件制造有限公司
地址:河北省邯鄲市永年區(qū)標(biāo)準(zhǔn)件工業(yè)區(qū)
電話:0310-6666087 15128067728(微信同步)
Copyright ? 2022 河北金力豪緊固件制造有限公司 | 技術(shù)支持:企業(yè)官網(wǎng)
冀公網(wǎng)安備 13042902000768號(hào) 冀ICP備19015826號(hào)-1
掃一掃添加好友