قوة التعببراغي عالية القوةلطالما كانت قضية مهمة. تشير البيانات إلى أن معظم حالات فشل البراغي عالية القوة ناتجة عن التلف الناتج عن التعب ، ولا توجد تقريبًا أي علامات على وجود براغي أثناء تلف التعب ، لذلك من المحتمل أن تحدث حوادث كبيرة عند حدوث تلف ناتج عن الإجهاد.
لذا ، هل يمكن للمعالجة الحرارية تحسين أداء مواد التثبيت؟ كم يمكن أن تزيد من قوة التعب؟ في ضوء متطلبات الاستخدام المتزايدة للبراغي عالية القوة ، فمن المهم تحسين قوة إجهاد مواد البراغي من خلال المعالجة الحرارية.
1. شقوق إجهاد المواد من البراغي عالية القوة:
يُطلق على المكان الذي تبدأ فيه شقوق التعب أولاً مصدر التعب. يعتبر مصدر الكلال حساسًا جدًا للبنية المجهرية للبراغي ، ويمكن أن يؤدي إلى حدوث شقوق التعب على نطاق صغير جدًا. بشكل عام ، في حدود 3 إلى 5 أحجام حبيبات ، تكون جودة سطح الترباس هي المصدر الرئيسي للتعب ، ويبدأ معظم التعب من سطح الترباس أو تحت سطحه. عدد كبير من الخلع وبعض عناصر السبائك أو الشوائب في بلورة مادة الترباس ، والاختلافات في قوة حدود الحبوب ، قد تؤدي هذه العوامل إلى بدء الكراك التعب. أظهرت الدراسات أن تشققات التعب معرضة للحدوث عند حدود الحبيبات أو الشوائب السطحية أو جسيمات المرحلة الثانية ، والتجاويف ، وكلها مرتبطة بالبنية المجهرية المعقدة والمتغيرة للمواد. إذا كان من الممكن تحسين البنية المجهرية بعد المعالجة الحرارية ، فيمكن تحسين قوة إجهاد مادة البرغي إلى حد معين.
2. تأثير المعالجة الحرارية على قوة التعب
عند تحليل قوة إجهادالبراغي، لقد وجد أن تحسين قدرة تحمل الأحمال الثابتة للبراغي يمكن تحقيقه من خلال زيادة الصلابة ، ولكن تحسين قوة التعب لا يمكن تحقيقه عن طريق زيادة الصلابة. نظرًا لأن إجهاد الشق للمسمار سيؤدي إلى تركيز ضغط كبير ، فإن زيادة صلابة العينة دون تركيز الإجهاد يمكن أن يحسن من قوة التعب. الصلابة هي مؤشر لقياس نعومة وصلابة المواد المعدنية ، وهي قدرة المواد على مقاومة اقتحام الأجسام أصعب منها. يعكس مستوى الصلابة أيضًا قوة المواد المعدنية وليونتها. سيقلل تركيز الضغط على سطح البرغي من قوة سطحه. عند التعرض لأحمال ديناميكية متناوبة ، ستستمر عملية التشوه الجزئي والاسترداد عند جزء تركيز الضغط من الشق ، ويكون الضغط الذي يتلقاه أكبر بكثير من الجزء الذي لا يحتوي على تركيز إجهاد ، لذلك من السهل يؤدي إلى تكون تشققات التعب.
3. تأثير نزع الكربنة على قوة التعب
سيقلل نزع الكربنة عن سطح الترباس من صلابة السطح ومقاومة التآكل للمسمار بعد التبريد ، ويقلل بشكل كبير من قوة إجهاد البرغي. في معيار GB / T3098.1 ، يوجد اختبار نزع الكربنة لأداء الترباس ، ويتم تحديد الحد الأقصى لعمق نزع الكربنة. يظهر عدد كبير من الأدبيات أنه بسبب المعالجة الحرارية غير الصحيحة ، فإن نزع الكربنة السطحية وجودة سطح البراغي تتدهور ، مما يقلل من قوة التعب. عند تحليل سبب فشل كسر البراغي عالية القوة في توربينات الرياح 42CrMoA ، وجد أن هناك طبقة إزالة الكربنة عند تقاطع الرأس والقضيب. يمكن أن يتفاعل Fe3C مع O2 و H2O و H2 عند درجة حرارة عالية ، مما يؤدي إلى تقليل Fe3C داخل مادة الترباس ، وبالتالي زيادة مرحلة الفريت لمواد البرغي ، وتقليل قوة مادة البرغي ، والتسبب بسهولة في حدوث تشققات صغيرة. يمكن أن يؤدي التحكم في درجة حرارة التسخين في عملية المعالجة الحرارية واستخدام جو متحكم به لحماية التدفئة إلى حل هذه المشكلة جيدًا.
تعمل السحابات على تحسين البنية المجهرية من خلال المعالجة الحرارية والتلطيف ، ولها خصائص ميكانيكية شاملة ممتازة ، والتي يمكن أن تحسن قوة التعب لمواد البراغي ، والتحكم بشكل معقول في حجم الحبوب لضمان طاقة تأثير منخفضة الحرارة ، ويمكن أيضًا الحصول على صلابة عالية التأثير. تعمل المعالجة الحرارية المعقولة على تنقية الحبوب وتقصير مسافة حدود الحبوب لمنع حدوث تشققات التعب. إذا كان هناك قدر معين من الشعيرات أو الجسيمات الثانية داخل المادة ، فإن هذه الأطوار المضافة يمكن أن تمنع الانزلاق المقيم إلى حد معين. انزلاق الحزام يمنع بدء وانتشار الشقوق الصغيرة.
المعالجة الحرارية لها تأثير كبير على قوة إجهاد مواد البراغي. أثناء عملية المعالجة الحرارية ، يجب تحديد عملية المعالجة الحرارية وفقًا لأداء البرغي. ينتج تكوين شقوق التعب الأولية عن تركيز الإجهاد الناجم عن عيوب في البنية المجهرية لمادة الترباس. المعالجة الحرارية هي طريقة لتحسين هيكل السحابات ، والتي يمكن أن تحسن أداء التعب لمواد البراغي إلى حد معين وتحسين عمر المنتجات. على المدى الطويل ، يمكن أن توفر الموارد وتتوافق مع استراتيجية التنمية المستدامة.
