Зарождение усталостной трещины в болте:
Первое место, где начинается усталостная трещина, условно называется источником усталости, и этот источник очень чувствителен к микроструктуре болта и может инициировать усталостные трещины в очень малом масштабе. Как правило, в пределах трех-пяти размеров зерен основной причиной усталости является проблема качества поверхности болта, и большая часть усталости начинается на поверхности или под поверхностью болта.
Однако в кристаллической структуре болтового материала присутствует большое количество дислокаций, а также некоторые легирующие элементы или примеси, при этом прочность границ зерен сильно различается, и эти факторы могут привести к зарождению усталостных трещин. Результаты показывают, что усталостные трещины чаще всего возникают на границах зерен, поверхностных включениях, частицах второй фазы и пустотах, что связано со сложностью и изменчивостью материалов. Если микроструктуру болтов можно улучшить после термообработки, их усталостную прочность можно в некоторой степени повысить.
Влияние декарбонизации на усталость:
Обезуглероживание поверхности болта может снизить твердость поверхности и износостойкость болта после закалки, а также эффективно снизить усталостную прочность болта. Стандарт GB/T3098.1 описывает испытания болтов на обезуглероживание. Многочисленные документы показывают, что неправильная термообработка может снизить усталостную прочность болтов за счет обезуглероживания поверхности и ухудшения ее качества. При анализе причин разрушения высокопрочных болтов было обнаружено, что слой обезуглероживания существует в месте соединения головки и штока. Однако Fe3C может реагировать с O2, H2O и H2 при высоких температурах, что приводит к восстановлению Fe3C внутри материала болта, тем самым увеличивая ферритную фазу материала болта и снижая его прочность.
Дата публикации: 26 декабря 2022 г.
