실린더 헤드 볼트 파손 파손 분석
두 실린더 헤드 볼트 피팅(각각 1번과 2번)의 파손 위치는 로드와 헤드의 교차점에 있습니다. 볼트는 조립 및 조임 중에 주로 비틀림 하중을 받습니다. 이때 주응력은 축에 대해 45°, 전단응력은 축에 수직이다. 파단의 관점에서 볼 때 균열 발생 영역은 축에 대해 45° 각도에 있으며 이는 수직 응력의 결과인 비틀림 동안 정상적인 파단으로 나타납니다. 순간파괴면적은 축에 수직이며, 순간파괴면적 u200bu200b의 면적이 전체 파단면적의 대부분을 차지하여 파단시 응력이 크거나 재료강도가 부족함을 나타낸다.
2.2 화학적 조성 및 미세구조 분석
볼트 재질 등급은 40Cr 강철, 경도 요구 사항은 32~38HRC, 금속 조직 요구 사항은 1~3 레벨(JB/T8837-2000)입니다. 검사 후 No.의 화학성분(질량분율)을 확인합니다. 1개의 실린더 헤드 볼트는 GB/T3077-1988의 요구 사항을 충족합니다(표 1 참조). 두 볼트의 매트릭스 구조는 미세 강화 소르바이트로 JB/T8837-2000에 따라 평가되었으며 구조는 1등급으로 1~3등급의 기술 요구 사항을 충족합니다. 모서리 구조의 결정립계는 뚜렷하게 보이지만 색상은 다른 부분에 비해 확실히 밝습니다. 표면에 탈탄층이 있는 것으로 추정되며, No. 2볼트가 더 눈에 띕니다. (가이드 : 패스너 상식을 간략하게 설명)
두 볼트 모두 잔여 밴드 구조를 가지고 있으며 밴드 구조에 비금속 개재물이 있습니다. No.의 밴드 구조 그림 2에는 볼트 1개가 나와 있습니다. 그 사이에 황화물 같은 개재물이 뚜렷하게 보이지만 모두 지정된 범위 내에 있습니다. .
2.3 미세 경도 시험
자분탐상검사 결과 자성 흔적은 발견되지 않았습니다. 테스트 후 경도 값 No. 볼트 1개는 34HRC이고 경도값은 1번입니다. 2 볼트는 36HRC 및 37HRC이며 이는 32~38HRC의 기술 요구 사항을 충족합니다. 볼트가 담금질 및 뜨임 처리되었기 때문에 금속 조직을 기반으로 가장자리에 탈탄층이 있는지 여부를 판단할 수 있는 증거는 아직 없는 것으로 보입니다. Edge에 탈탄층이 있는지 확인하기 위해 Edge와 중앙에 미세경도 시험을 실시하였다. 가장자리 경도는 중심 경도보다 낮아 가장자리에 탈탄층이 존재함을 더욱 확인시켜 줍니다. 가장자리 탄소 함량을 줄이면 침식 정도가 줄어들어 색상이 더 밝아지고 입자 경계가 명확하게 보입니다. 볼트의 표면은 열처리에 의해 생성된 탈탄층을 제거하기 위해 담금질 및 뜨임처리 후에 가공되지만, 로드와 헤드의 접합부에서는 기계적 가공으로 탈탄층을 제거하기 어려운 경우가 많다. 탈탄층은 접합부에서 유지됩니다.
2.4 분석 및 토론
최대 응력은 볼트 가장자리에 위치하고 가장자리에서 탈탄이 일어나므로 가장자리의 강도가 감소합니다. 볼트는 일정량의 탈탄층을 허용하지만 탈탄층의 존재는 항상 볼트의 서비스에 해를 끼칩니다. 균열은 탈탄에서 발생하므로 탈탄은 볼트 파손의 주요 요인 중 하나가 됩니다.
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