고강도 볼트의 피로 저항은 열처리 후 얼마나 증가합니까?
고강도 하드웨어 볼트의 피로 강도는 항상 우려 사항이었습니다. 데이터에 따르면 고강도 볼트의 파손은 대부분 피로파괴에 의해 발생하며, 볼트의 피로파괴 징후는 거의 없어 피로파괴가 발생하면 대형사고가 발생할 가능성이 높다.
그렇다면 열처리가 패스너 재료의 성능을 향상시킬 수 있습니까? 피로 강도가 얼마나 증가합니까? 고강도 볼트의 사용 요구 사항이 증가함에 따라 열처리를 통해 볼트 재료의 피로 강도를 향상시키는 것이 더욱 중요합니다.
1. 고강도 볼트의 재료 피로 균열:
피로균열이 처음 시작되는 곳을 피로원이라 한다. 피로원은 볼트의 미세구조에 매우 민감하여 아주 작은 규모에서도 피로균열이 유발될 수 있습니다. 일반적으로 3~5입 크기 내에서는 볼트의 표면 품질이 피로의 주요 원인이며, 대부분의 피로는 볼트 표면이나 표면 아래에서 시작됩니다. 많은 수의 전위, 볼트 재료 결정의 일부 합금 원소 또는 불순물, 결정립계 강도의 차이로 인해 피로 균열이 발생할 수 있습니다. 연구에 따르면 피로 균열은 결정립 경계, 표면 함유물 또는 2상 입자 및 공동과 같은 위치에서 발생하기 쉬운 것으로 나타났습니다. 이러한 위치는 모두 재료의 복잡하고 변경 가능한 미세 구조와 관련이 있습니다. 열처리 후 미세조직이 개선되면 볼트재질의 피로강도가 어느 정도 향상될 수 있다.
2. 피로 강도에 대한 열처리의 영향(가이드: 일반적으로 볼 스크류의 매개변수는 무엇입니까?)
볼트의 피로강도를 분석한 결과, 경도를 높이면 볼트의 정하중 지지력을 향상시킬 수 있는 반면, 경도를 높이면 피로강도를 향상시킬 수 없는 것으로 나타났습니다. 볼트의 노치 응력은 더 큰 응력 집중을 유발하므로 응력 집중 없이 샘플의 경도를 높이면 피로 강도가 향상될 수 있습니다. 경도는 금속재료의 경도를 측정하는 지표이다. 자신보다 더 단단한 물체의 침입에 저항하는 물질의 능력입니다. 경도 수준은 금속 재료의 강도와 가소성도 반영합니다. 볼트 표면의 응력 집중은 표면 강도를 감소시킵니다. 교번 동하중을 받게 되면 노치의 응력집중부분에서 미세변형과 회복과정이 계속 일어나게 되며, 응력집중이 없는 부분보다 받는 응력이 훨씬 크기 때문에 쉽게 피로 균열 발생.
3. 피로 강도에 대한 탈탄의 영향
볼트 표면의 탈탄은 담금질 후 볼트의 표면 경도와 내마모성을 감소시키고 볼트의 피로 강도를 크게 감소시킵니다. GB/T3098.1 표준에는 볼트 성능에 대한 탈탄 시험이 있으며 최대 탈탄 깊이가 지정되어 있습니다. 많은 문헌에 따르면 부적절한 열처리로 인해 볼트 표면이 탈탄되어 표면 품질이 저하되어 피로 강도가 감소하는 것으로 나타났습니다. 42CrMoA 풍력발전기의 고강도 볼트 파손 원인을 분석한 결과, 헤드와 로드 접합부에서 탈탄층이 발견됐다. Fe3C는 고온에서 O2, H2O, H2와 반응하여 볼트재질 내부의 Fe3C를 감소시켜 볼트재질의 페라이트상을 증가시켜 볼트재질의 강도를 감소시키며 미세균열을 쉽게 발생시킬 수 있습니다. 열처리 공정에서는 가열 온도를 잘 제어해야 하며 동시에 제어된 대기 보호 가열을 사용하여 이 문제를 해결해야 합니다.
패스너는 열처리 및 템퍼링을 통해 미세 구조를 개선하고 우수한 종합 기계적 특성을 가지므로 볼트 재료의 피로 강도를 향상시키고 입자 크기를 합리적으로 제어하여 저온 충격 에너지를 보장하며 더 높은 충격 인성을 얻을 수 있습니다. 합리적인 열처리를 통해 결정립을 미세화하고 결정립계 사이의 거리를 짧게 하면 피로균열의 발생을 방지할 수 있습니다. 재료 내부에 일정량의 위스커나 두 번째 입자가 있는 경우 이러한 추가된 상이 주민의 미끄러짐을 어느 정도 방지할 수 있습니다. 벨트의 미끄러짐은 미세 균열의 시작과 확장을 방지합니다.
열처리는 볼트 재료의 피로 강도에 큰 영향을 미칩니다. 열처리 공정 중 볼트의 특성에 따라 열처리 공정을 결정해야 합니다. 초기 피로균열은 볼트재질의 미세조직 결함으로 인한 응력집중으로 인해 발생합니다. 열처리는 패스너의 구성을 최적화하는 방법으로 볼트 재료의 피로 성능을 어느 정도 향상시키고 제품의 수명을 늘릴 수 있습니다. 장기적으로는 자원을 절약하고 지속 가능한 개발 전략을 준수할 수 있습니다.
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