استفاده ازپیچ و مهره های با استحکام بالابسیار گسترده است، مانند در هوافضا، ماشین آلات نفتی، اتومبیل های بزرگ / کامیون و غیره. در هنگام استفاده از پیچ و مهره های با استحکام بالا، حالت شکست رایج شکستگی است. وضعیت شکست پیچ و مهره ها بسته به نوع استفاده متفاوت است. برخی از پیچ و مهره های با استحکام بالا شکستگی خستگی، برخی شکستگی شکننده و برخی شکستگی نقص هستند. بر اساس درک ما از استفاده از اتصال دهنده ها و پیچ ها، شبکه قطعات استاندارد Zhonghua در زیر نمودارهای مورفولوژی شکست رایج و دلایل مربوط به پیچ و مهره های با استحکام بالا را به اشتراک می گذارد.
مثال 1: نمودار مورفولوژی شکل شکستگی ناشی از پیچ و مهره با استحکام بالا
شکل 1 شکستگی ناشی از خستگی پیچ های با استحکام بالا را نشان می دهد
در میان آنها شکستگی A یک شکستگی انعطاف پذیر است و شکستگی B یک شکستگی ناشی از خستگی است. هنگامی که شکستگی خستگی و شکستگی چقرمگی با هم وجود دارند، شکستگی خستگی اولین شکستگی است، بنابراین می توان استنباط کرد که پیچ فولادی b اولین شکستگی است. شل بودن رزوه ها در بخش A~B پیچ B منجر به تمرکز تنش در موقعیت B شد. با گذشت زمان، ریزترک ها به تدریج تحت تنش متناوب چرخش میل لنگ ایجاد شدند که در نهایت منجر به شکستگی خستگی چند منبعی شد. پس از شکستن پیچ فولادی B، پیچ فولادی A قادر به تحمل نیروی ایجاد شده توسط چرخش میل لنگ نبود و در نتیجه باعث شکستگی اضافه بار شد. به طور خلاصه، شل بودن رزوه ها در بخش A~B Bپیچ فولادیباعث ساییدگی رزوه های پیچ و سوراخ پیچ در این ناحیه شده است. بلوک تعادل و بازوی میل لنگ نیز شل شده اند و در نتیجه لکه های لرزشی میکرو در سطح اتصال بین این دو ایجاد می شود. در همان زمان، تمرکز تنش در موقعیت B رخ می دهد، و تحت تنش متناوب چرخش میل لنگ برای مدت طولانی، ترک های میکرو به تدریج ایجاد می شود که در نهایت منجر به شکستگی خستگی چند منبعی می شود. پس از شکستن پیچ فولادی B، پیچ فولادی A برای تحمل نیروی ایجاد شده توسط چرخش میل لنگ کافی نیست و در نتیجه باعث شکستگی اضافه بار، خروج بلوک تعادل و آسیب به اجزای موتور می شود. شکستگی پیچ و مهره های فولادی به دلیل نیروی محوری سفت ناکافی پیچ های ثابت بلوک تعادل در هنگام نصب است.
مثال 2: نمودار مورفولوژی شکل شکستگی شکننده از پیچ با استحکام بالا
شکل 2 شکستگی شکننده پیچ را نشان می دهد
تجزیه و تحلیل ماکروسکوپی سطح شکست پیچ با استحکام بالا نشان می دهد که پیچ در شکل 2 متعلق به یک سطح شکست شکننده است. آزمایش بیشتر خواص مکانیکی نشان می دهد که نشانگرهای سختی و استحکام پیچ با استحکام بالا نسبتاً بالا هستند، با نسبت تسلیم به استحکام بالا 0.95. ازدیاد طول، انقباض مقطعی و انرژی ضربه همگی به طور منظم با افزایش استحکام و سختی کاهش مییابند. بنابراین،پیچ و مهرهتحت نیروی پیش سفت شدن، تنش متناوب مکرر و بارهای ارتعاشی با فشار بالا در حین کار قرار می گیرند و شکستگی شکننده اغلب در حین استفاده در محل رخ می دهد. داده های عملکرد مکانیکی آزمایش شده نشان می دهد که بهبود سختی مواد لازم است. در صورت تثبیت مواد ، کاهش مناسب شاخص استحکام برای بهبود سختی ، چرخش خوبی است. با افزایش قطر پیچ می توان مقاومت قربانی را جبران کرد.
مثال 3: نمودار مورفولوژی شکل شکستگی عیب پیچ با استحکام بالا
شکل 3 شکستگی عیب پیچ و مهره های با استحکام بالا را نشان می دهد
شکل 3: هنگامی که یک پیچ با استحکام بالا شکسته می شود، شروع به ترک خوردن در پخ شیار رزوه شده با درجه بالایی از تمرکز تنش می کند. محل شروع ترک دارای لبه های پارگی زیادی است که عمدتاً به صورت شکاف است و ویژگی های شکستگی بین دانه ای را نشان می دهد. پیچ تحت فشار قرار می گیرد
وقوع شکستگی بین دانه ای. پس از شروع شکستگی از منبع ترک، ترک به سرعت و به طور ناپایدار منتشر می شود تا زمانی که شکسته شود. وجود دانه های درشت و عیوب جداسازی مرز دانه در داخل ماده منجر به کاهش تنش مجاز واقعی می شود که پیش نیاز انتشار سریع ترک ناپایدار است. تشکیل ریزترک ها به گاز زدایی ناقص و سرباره شدن در حین ذوب مربوط می شود. گشتاور مونتاژ پیچ ها بسیار نوسان می کند و پدیده ای از سفت شدن بیش از حد وجود دارد. شعاع گوشه گرد در محل اتصال سر پیچ و میله نوسانات زیادی دارد و برخی از آنها الزامات استاندارد را برآورده نمی کنند. مشکل کنترل ناکارآمد دقت ابعادی در فرآیند تولید پیچ وجود دارد.
در طول فرآیند تولید پیچ، ایراداتی مانند سایش در سطح تشکیلدهنده زاویه R و ترکهای خستگی حرارتی در سطح کار پیدا شد.پیچ با استحکام بالا قالب اسکله داغ. سطح پشتیبانی قالب به شدت فرسوده و خورنده بود و تنظیمات با نوار چسب انجام شد. علاوه بر این ، مقدار R مفصل میله سر پیچ در محل تولید کنترل نمی شد. این عیوب باعث می شود که قالب از ثبات ابعادی مانند هم محوری و عمود بودن پیچ اطمینان حاصل کند که می تواند بر کیفیت محصول تأثیر بگذارد و خطر شکستگی پیچ را افزایش دهد.
