Qual è l'effetto del trattamento termico sul miglioramento della resistenza a fatica dei bulloni?

La resistenza alla fatica dibulloniè sempre stato motivo di preoccupazione. I dati mostrano che la maggior parte dei guasti dei bulloni è causata da danni da fatica e non vi è quasi alcun segno di danno da fatica, quindi possono facilmente verificarsi incidenti gravi quando si verifica un danno da fatica. Il trattamento termico può ottimizzare le prestazioni dei materiali di fissaggio e migliorarne la resistenza alla fatica. In considerazione dei requisiti di utilizzo sempre più elevati dei bulloni ad alta resistenza, è ancora più importante migliorare la resistenza alla fatica dei materiali dei bulloni attraverso il trattamento termico.

L'effetto del trattamento termico sul miglioramento della resistenza a fatica dei bulloni.

L'inizio di cricche da fatica nei materiali.

Il luogo in cui iniziano le prime crepe da fatica è chiamato fonte di fatica. La fonte della fatica è molto sensibile alla microstruttura del bullone e può innescare cricche da fatica su scala molto piccola, generalmente entro 3-5 granulometrie. Il problema della qualità della superficie del bullone è la principale fonte di fatica e la maggior parte della fatica inizia dalla superficie o dal sottosuolo del bullone. Un gran numero di dislocazioni e alcuni elementi di lega o impurità nel cristallo del materiale del bullone, nonché differenze nella resistenza ai bordi dei grani, sono tutti fattori che possono portare all'inizio 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 vuoti. 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.

Effetto della decarburazione sulla resistenza a fatica.

La decarburazione sulla 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. Lo standard GB/T3098.1 contiene un test di decarburazione per le prestazioni dei bulloni e specifica la profondità massima dello strato 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 la causa della frattura del bullone ad alta resistenza della turbina eolica 42CrMoA, si è constatato che nella giunzione tra testa e asta esisteva uno strato di decarburazione. Fe3C può reagire con O2, H2O e H2 ad alte temperature, determinando una riduzione di 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 microfessurazioni. Il controllo della temperatura di riscaldamento durante il processo di trattamento termico e l'adozione del riscaldamento con protezione dell'atmosfera controllata possono risolvere bene questo problema.

Effetto del trattamento termico sulla resistenza a fatica.

Quando si analizza la resistenza alla fatica dibulloni, 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 da intaglio dei bulloni causerà una maggiore concentrazione di sollecitazioni, l'aumento della durezza dei campioni senza concentrazione di sollecitazioni può migliorare la loro resistenza alla fatica.

La durezza è un indicatore della durezza dei materiali metallici ed è la capacità dei materiali di resistere alla pressione di oggetti più duri di essa. La durezza riflette anche la resistenza e la plasticità dei materiali metallici. La concentrazione delle sollecitazioni sulla superficie dei bulloni ne ridurrà la resistenza superficiale. Quando sottoposto a carichi dinamici alternati, i processi di microdeformazione e recupero continueranno a verificarsi nel sito di concentrazione delle tensioni di intaglio e lo stress a cui è sottoposto è molto maggiore di quello nel sito senza concentrazione di tensioni, il che può facilmente portare a cricche da fatica .

Gli elementi di fissaggio migliorano la loro microstruttura attraverso il trattamento termico e il rinvenimento e hanno eccellenti proprietà meccaniche complete. Possono migliorare la resistenza alla fatica dei materiali dei bulloni, controllare ragionevolmente la dimensione dei grani per garantire un lavoro di impatto a bassa temperatura e anche ottenere una maggiore resilienza. Un trattamento termico ragionevole può affinare i grani e ridurre la distanza tra i bordi dei grani per prevenire cricche da fatica. Se all'interno del materiale è presente una certa quantità di baffi o particelle di seconda fase, queste fasi aggiunte possono impedire in una certa misura lo scorrimento della fascia di scorrimento trattenuta, impedendo così l'inizio e l'espansione di microfessure.

Conclusione

Le cricche da fatica iniziano sempre nell'anello più debole del materiale.Bullonisono soggetti a crepe dovute a difetti superficiali o sottosuperficiali. È probabile che all'interno del materiale si formino bande di scorrimento, bordi dei grani, inclusioni superficiali o particelle di seconda fase e vuoti perché queste posizioni sono soggette a concentrazione di stress.

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 modo specifico in base alle prestazioni del bullone. La cricca da fatica iniziale è causata dalla concentrazione di sollecitazioni causata da difetti strutturali microscopici del materiale del bullone. Il trattamento termico è un metodo per ottimizzare la struttura dell'elemento di fissaggio, che può migliorare in una certa misura le prestazioni a fatica del materiale del bullone e aumentare la durata del prodotto. A lungo termine, può risparmiare risorse e conformarsi alla strategia di sviluppo sostenibile