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濟南中創工業測試系統有限公司
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熱處理工藝與緊固件疲勞壽命的關系

時間:2016-3-22閱讀:240
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前言:

    緊固件是機器中*的。一般重要用途的緊固件(如:螺栓等)多用中碳合金鋼淬火后高溫回火(ab大約為100 kg f/mm2)制成,這種緊固件強度較低,往往不能滿足機器大功率的要求。目前國內外廣泛采用低碳馬氏體鋼(Qb大約為120kg f/mm2)代替中碳合金鋼生產重要用途的緊固件。

    一般鋼材抗拉強度較高時,疲勞缺口敏感性也較大,尤其緊固件應力集中較高,因此必須了解緊固件的抗拉強度和疲勞強度的關系。

試驗結果說明:增加緊固件的硬度,能顯著提高緊固件的靜荷承載能力,但疲勞強度沒有得到改善。

一些重要的緊固件如發動機、汽車、拖拉機上的連桿螺栓、缸蓋螺栓等,國內外較多采用中碳合金鋼40Cr, 35CrMo, 40CrNiMo等鋼制造。由于采用過高地要求韌性而犧牲強度的淬火后高溫回火工藝,零件硬度比較低,緊固件在裝拆和服役過程中造成滑扣以及早期斷裂等現象而失效。另外,這類中碳合金鋼冶金合格率也較低,工藝性能差,冷徽開裂嚴重,廢品率較高。這就不利于提高生產率和降低原材料消耗。

試驗材料及試驗方法:

     試驗材料為35, 40Cr, 20Cr及15Mn VB四個鋼種。將直徑為25毫米的熱軋棒料加工成直徑為土10.5毫米的拉力試棒和經冷拔、冷徽及滾絲成型的M12普通公制螺栓。并按表1所示進行不同工藝熱處理,然后將拉力試棒外徑磨至10毫米,Z后進行拉力和疲勞試驗。

    螺栓受力一般是拉伸載荷,工作復雜的螺栓又承受反復動載作用的應力,所以采用大拉一小拉方式進行疲勞試驗。試驗時Z小應力(amin )為20公斤力/毫米2,試驗頻率(n)為14500次/分。

 

文章來自:濟南中創工業測試系統有限公司  技術部

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