مقدمة موجزة عن أسباب الكسر الهش للبراغي عالية القوة

1 العيوب المادية

عندما يكون محتوى الكربون والكبريت والفوسفور والأكسجين والنيتروجين والهيدروجين وعناصر أخرى في الفولاذ مرتفعًا جدًا، ستنخفض اللدونة والمتانة بشكل كبير، وستزداد الهشاشة وفقًا لذلك.

ستؤدي زيادة محتوى الكربون في الفولاذ إلى زيادة درجة حرارة التحول الهشة للصلب. مع زيادة محتوى الكربون، تنخفض قيمة تأثير تشابي القصوى للفولاذ بشكل ملحوظ. قيمة تأثير تشاب ودرجة حرارة الاختبار

يميل انحدار منحنى الدرجة إلى أن يكون بطيئًا، وتزداد درجة حرارة التحول الهشة بشكل ملحوظ. زيادة محتوى الفوسفور في الفولاذ يقلل من إجهاد كسر حدود الحبوب، وتزيد درجة حرارة التحول الهشة. سوف يتسبب الفولاذ الذي يحتوي على أكثر من 0.1% من الفوسفور في تقليل إجهاد كسر حدود الحبوب. يزداد تأثير الفوسفور على درجة حرارة التحول الهشة للصلب مع زيادة محتوى الفسفور، وتزداد درجة حرارة التحول الهشة للصلب. إن وجود الكبريت والفوسفور له تأثير ضار على صلابة الفولاذ عند الكسر. مع زيادة محتوى الكبريت والفوسفور، تنخفض قيمة K1C للصلب. زيادة محتوى الكبريت والفوسفور يقلل من الفولاذ K1C، والكبريت أكثر ضررا.

يساعد وجود المنجنيز في الفولاذ على تحسين هشاشته. مع زيادة نسبة المنغنيز إلى الكربون، تنخفض التأثيرات الضارة للكربون والفوسفور، وتنخفض درجة حرارة التحول الهشة للصلب بشكل كبير. (الدليل: مقدمة موجزة عن أنواع مختلفة من الحشيات)

يقلل الكبريت والفوسفور من صلابة الفولاذ عند الكسر. هناك سببان رئيسيان: ①يتركز في حدود الحبوب الأوستنيتية الأصلية، مما يعزز هشاشة حدود المنتج؛ ②يولد التفاعل الكيميائي للكبريت MnS لتكوين شقوق دقيقة هشة في المصفوفة. يزيد القلب من مصدر التنوي للشقوق الصغيرة، مما يتسبب في حدوث كسر هش بسهولة.

يعد تقليل محتوى الكبريت والفوسفور في الفولاذ طريقة مهمة لتحسين صلابة الفولاذ عند الكسر، وخاصة الفولاذ عالي القوة. يعد اختيار طريقة الصهر المناسبة الطريقة الأكثر مباشرة وسهولة لتحسين نقاء الفولاذ. بالمقارنة مع صناعة الفولاذ بالأفران الكهربائية العادية، فإن الصهر بالفراغ يمكن أن يحسن نقاء الفولاذ. يستخدم الفولاذ عالي القوة بشكل عام فرنًا مستهلكًا مفرغًا (أو قوسًا مفرغًا). الفرن) إعادة الصهر لتقليل الشوائب والفصل في الفولاذ لتحسين صلابة الكسر في الفولاذ. وقد وضعت كل الدول الصناعية المتقدمة لوائح تنظيمية أقل بشأن محتوى الكبريت والفوسفور، والتي تقتصر عموماً على أقل من 0.06%، ولكن الفصل بين الفولاذ الذي تنتجه مصانع الصلب الكبرى في بلدي لا يزال ثقيلاً. الجودة غير مستقرة. من بين العوامل التي تؤثر على الفصل (عناصر خام الحديد، طريقة صناعة الصلب، حجم سبيكة الصلب، تكنولوجيا الصهر، وما إلى ذلك)، السبب الرئيسي هو طريقة صناعة الصلب وتكنولوجيا الصهر. سيؤدي الفصل الكبير إلى التقصف الساخن، والتقصف البارد، والشقوق، والتعب، وما إلى ذلك. سلسلة من الأسئلة.

2 تركيز الإجهاد

عندما يكون لدى الفولاذ تركيز إجهاد في جزء معين، يبدو أن مجال الإجهاد ثنائي الأبعاد أو ثلاثي الأبعاد بنفس العدد يجعل المادة صعبة الدخول إلى الحالة البلاستيكية، مما يؤدي إلى فشل الهشاشة. كلما كان تركيز الإجهاد أكثر خطورة، كلما انخفضت مرونة الفولاذ، وزاد خطر الكسر الهش. يرتبط تركيز الإجهاد في الهياكل أو المكونات الفولاذية بشكل أساسي بتفاصيل الهيكل:

3 استخدام البيئة

عندما يتعرض البرغي لحمل ديناميكي أكبر أو يعمل عند درجة حرارة محيطة أقل، تزداد احتمالية فشل هش البرغي.

فوق 0 درجة مئوية، عندما ترتفع درجة الحرارة، ستتغير قوة ومعامل مرونة الفولاذ. وبشكل عام، تقل القوة وتزداد اللدونة. عندما تكون درجة الحرارة في حدود 200 درجة مئوية، فإن أداء الفولاذ لا يتغير كثيرًا. ومع ذلك، فإن قوة الشد للصلب ترتد عند حوالي 250 درجة مئوية، وتتحسن بشكل كبير، وتنخفض اللدونة وصلابة التأثير، ويحدث ما يسمى بالهشاشة الزرقاء. في هذا الوقت، يكون الفولاذ المشغول على الساخن عرضة للتشققات. عندما تصل درجة الحرارة إلى 600~C، وتكون E قريبة من الصفر، يفقد الهيكل الفولاذي قدرته على التحمل بشكل كامل تقريبًا.

عندما تكون درجة الحرارة أقل من 0 درجة مئوية، مع انخفاض درجة الحرارة، تزداد قوة الفولاذ قليلاً، بينما تقل الليونة وتزداد الهشاشة. خاصة عندما تنخفض درجة الحرارة إلى نطاق درجة حرارة معين، تنخفض قيمة صلابة الفولاذ بشكل حاد، ويحدث كسر هش عند درجة حرارة منخفضة. عادةً ما يُطلق على الفشل الهش للهيكل الفولاذي عند درجة حرارة منخفضة الهشاشة الباردة في درجات الحرارة المنخفضة، وتسمى الشقوق الناتجة بالشقوق الباردة.

4 تأثير معدل التحميل

وقد أظهر عدد كبير من التجارب أن معدل التحميل المرتفع سيزيد من خطر كسر المادة الهشة، ويعتقد بشكل عام أن تأثيره يعادل خفض درجة الحرارة. مع زيادة معدل التشوه، سوف تزيد قوة الخضوع للمادة. والسبب هو أن المادة قد فات الأوان لتشوه البلاستيك وانزلاقه، وبالتالي يتم تقليل وقت التنشيط الحراري المطلوب للتخلص من التقييد والانزلاق، وتزداد درجة حرارة الانتقال الهشة. لذلك فمن السهل إنتاج كسر هش. عندما تكون هناك شقوق على العينة، يكون تأثير معدل الإجهاد أكثر أهمية. بمجرد حدوث صدع هش، سيكون هناك تركيز خطير للضغط عند طرف الشق. هذه الزيادة المفاجئة في الضغط تعادل الحمل بمعدل تحميل مرتفع للغاية، مما يؤدي إلى زعزعة استقرار الكراك وتوسيعه بسرعة، ويؤدي في النهاية إلى فشل هش للهيكل بأكمله.

باختصار، تعتبر عيوب المواد وتركيز الإجهاد وبيئة الاستخدام ومعدل التحميل من العوامل الرئيسية التي تؤثر على الكسر الهش، وتركيز الإجهاد مهم بشكل خاص. ومن الجدير بالذكر هنا أن تركيز الإجهاد بشكل عام لا يؤثر على قدرة التحمل النهائية الثابتة للهيكل الفولاذي، ولا يؤخذ تأثيره عادة في الاعتبار في التصميم. ولكن تحت تأثير الحمل الديناميكي، يتم تركيز الإجهاد الخطير بالإضافة إلى عيوب المواد، والإجهاد المتبقي، وتصلب التبريد، وبيئة درجة الحرارة المنخفضة، وما إلى ذلك. غالبًا ما تكون الأسباب الجذرية للكسر الهش.

المزيد من أخبار صناعة أجزاء ختم الأجهزة ذات الصلة: