Використаннявисокоміцні болтидуже поширений, наприклад, в аерокосмічній промисловості, нафтовій техніці, великих автомобілях/вантажівках тощо. Під час використання високоміцних болтів поширеним видом відмови є руйнування. Ситуація розриву болтів залежить від використання. Деякі високоміцні болти є втомним руйнуванням, деякі – крихким, а деякі – дефектним. Базуючись на нашому розумінні використання кріплень і болтів, Zhonghua Standard Parts Network поділиться нижче типовими діаграмами морфології руйнування та відповідними причинами використання високоміцних болтів.
Приклад 1: Морфологічна схема форми втомного руйнування високоміцного болта
На рис.1 показано втомне руйнування високоміцних болтів
Серед них руйнування А є пластичним, а руйнування В — втомним. Коли втомний руйнування та руйнування за в’язкість співіснують, втомний руйнування є першим руйнуванням, тому можна зробити висновок, що сталевий болт b є першим руйнуванням. Нещільне прилягання різьби в секції A~B болта B призвело до концентрації напруги в положенні B. З часом мікротріщини поступово розвинулися під змінною напругою обертання колінчастого вала, що в кінцевому підсумку призвело до втомного руйнування з багатьох причин. Після того як сталевий болт В зламався, сталевий болт А не зміг витримати силу, створювану обертанням колінчастого вала, що призвело до руйнування через навантаження. Таким чином, нещільне прилягання ниток у секції A~B Bсталевий болтспричинив знос різьблення болта та отвору для гвинта в цій зоні. Блок балансу та кривошип також ослабли, що призвело до мікровібрації на поверхні з’єднання між ними. При цьому концентрація напруги відбувається в положенні В, і під впливом змінної напруги обертання колінчастого вала протягом тривалого часу поступово утворюються мікротріщини, що в кінцевому підсумку призводить до багатоджерельного втомного руйнування. Після розриву сталевого болта B сталевого болта A недостатньо для того, щоб витримати силу, створювану обертанням колінчастого вала, що призводить до руйнування через навантаження, вильоту балансирного блоку та пошкодження компонентів двигуна. Злам сталевих болтів пов'язаний з недостатнім осьовим зусиллям затягування болтів кріплення балансира під час монтажу.
Приклад 2: Морфологічна діаграма форми крихкого руйнування високоміцного болта
На малюнку 2 показано крихке зламування болта
Макроскопічний аналіз поверхні зламу високоміцного болта показує, що болт на малюнку 2 належить до поверхні крихкого зламу. Подальші випробування механічних властивостей показують, що показники твердості та міцності високоміцного болта відносно високі, з високим відношенням текучості до міцності 0.95; Подовження, усадка в поперечному перерізі та енергія удару регулярно зменшуються зі збільшенням міцності та твердості. томуболтизазнають сили попереднього затягування, повторюваних змінних навантажень і вібраційних навантажень високого тиску під час експлуатації, а під час використання на місці часто відбувається крихке руйнування. Випробувані дані про механічні характеристики показують, що необхідно поліпшити міцність матеріалу. У разі фіксації матеріалу належним чином зменшити індекс міцності для підвищення в’язкості є хорошим обертанням. Втрачена міцність може бути компенсована збільшенням діаметра болта.
Приклад 3: Морфологічна схема дефектної форми зламу високоміцного болта
На рисунку 3 показано дефектне руйнування високоміцних болтів
Рисунок 3: Коли високоміцний болт ламається, він починає тріскатися на фасці різьбової канавки з високим ступенем концентрації напруги. Місце зародження тріщини має багато країв розриву, головним чином у формі сколу, і демонструє характеристики міжкристалічного руйнування. Болт піддається навантаженню
Виникнення міжзеренного зламу. Після того, як руйнування починається з джерела тріщини, тріщина швидко і нестабільно поширюється, поки не зламається. Наявність всередині матеріалу грубих зерен і дефектів зернограничної сегрегації призводить до зниження фактично допустимого напруження, що також є передумовою для швидкого нестійкого розповсюдження тріщини. Утворення мікротріщин пов'язане з неповною дегазацією і зашлакованістю при плавці. Крутний момент монтажу болтів сильно коливається, і виникає явище надмірного затягування; Радіус заокругленого кута на стику головки болта і стержня сильно коливається, і деякі з них не відповідають стандартним вимогам. Існує проблема неефективного контролю точності розмірів у процесі виробництва болтів.
У процесі виробництва болтів на робочій поверхні були виявлені такі дефекти, як знос формуючої поверхні R-кута та тріщини від термічної втоми.високоміцний болт гаряча форма для пірсу. Опорна поверхня прес-форми була сильно зношена та пошкоджена корозією, тому було зроблено коригування за допомогою клейкої стрічки. Крім того, значення R шарнірної головки болта не контролювалося на виробничому майданчику. Ці дефекти перешкоджають прес-формі забезпечити стабільність розмірів, таку як співвісність і перпендикулярність болта, що може вплинути на якість продукції та збільшити ризик зламу болта.
