紧固件表面淬火裂纹研究

2020-12-16 14:43:40 万小千 8

紧固件是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件。紧固件被广泛的用于各行各业,在各种机械、设备、车辆、铁路等方面,均可看到各式各样的紧固件,是应用最广泛的机械基础件之一。它的特点是品种规格繁多,性能用途各异,而且标准化、系列化、通用化的程度也极高。紧固件一旦失效会造成严重的影响。因此,要加强分析紧固件失效的原因,并找到相应的改进措施。

在紧固件常见问题中,有一种叫作表面淬火裂纹。


表面淬火裂纹是指在淬火过程中或在淬火后室温放置过程中产生的裂纹,后者又叫时效裂纹。在淬火过程中,当淬火产生的应力大于材料本身的强度并超过塑性变形极限时,便会导致裂纹产生。淬火裂纹往往是在马氏体转变开始后不久产生的,裂纹的分布没有一定的规律,但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。在马氏体转变区冷却过快而引起的淬火裂纹,往往是穿晶分布,而且裂纹较直,周围没有分支的小裂纹。

因淬火加热温度过高而引起的淬火裂纹,都是沿晶分布,裂纹尾端尖细,并呈现过热特征,结构钢中可观察到粗针状马氏体,工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。表面脱碳的高碳钢工件,淬火后更容易形成网状裂纹,这是因为表面脱碳层在淬火冷却时的体积膨胀比未脱碳的心部小,表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状。表面存在的淬火裂纹会引起螺栓的突然断裂,而此类断裂的断裂源位于表面。

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