el uso depernos de alta resistenciaestá muy extendido, como en la industria aeroespacial, maquinaria petrolera, automóviles/camiones grandes, etc. Durante el uso de pernos de alta resistencia, el modo de falla común es la fractura. La situación de fractura de los pernos varía según el uso. Algunos pernos de alta resistencia se fracturan por fatiga, algunos se fracturan por fragilidad y otros se fracturan por defecto. Según nuestra comprensión del uso de sujetadores y pernos, Zhonghua Standard Parts Network compartirá a continuación los diagramas de morfología de fracturas comunes y las razones correspondientes para los pernos de alta resistencia.
Ejemplo 1: Diagrama de morfología de la forma de fractura por fatiga de un perno de alta resistencia
La figura 1 muestra la fractura por fatiga de pernos de alta resistencia.
Entre ellas, la fractura A es una fractura dúctil y la fractura B es una fractura por fatiga. Cuando coexisten la fractura por fatiga y la fractura por tenacidad, la fractura por fatiga es la primera fractura, por lo que se puede inferir que el perno de acero b es la primera fractura. El ajuste flojo de las roscas en la sección A ~ B del perno B resultó en la concentración de tensiones en la posición B. Con el tiempo, se desarrollaron microfisuras gradualmente bajo la tensión alterna de la rotación del cigüeñal, lo que finalmente condujo a una fractura por fatiga de múltiples fuentes. Después de que el perno de acero B se rompió, el perno de acero A no pudo soportar la fuerza generada por la rotación del cigüeñal, lo que provocó una fractura por sobrecarga. En resumen, el ajuste flojo de las roscas en la sección A~B del conector Bperno de aceroha provocado desgaste en las roscas del perno y en el orificio del tornillo en esta zona. El bloque de equilibrio y el brazo de la manivela también se aflojaron, lo que provocó puntos de microvibración en la superficie de conexión entre los dos. Al mismo tiempo, la concentración de tensiones se produce en la posición B y, bajo la tensión alterna de la rotación del cigüeñal durante un largo tiempo, se forman gradualmente microfisuras que, en última instancia, conducen a una fractura por fatiga de múltiples fuentes. Después de que el perno de acero B se rompe, el perno de acero A no es suficiente para soportar la fuerza generada por la rotación del cigüeñal, lo que provoca una fractura por sobrecarga, el bloque de equilibrio sale volando y se dañan los componentes del motor. La fractura de los pernos de acero está relacionada con una fuerza axial de apriete insuficiente de los pernos de fijación del bloque de equilibrio durante la instalación.
Ejemplo 2: Diagrama de morfología de la forma de fractura frágil de un perno de alta resistencia
La figura 2 muestra la fractura frágil del perno.
El análisis macroscópico de la superficie de fractura del perno de alta resistencia muestra que el perno de la Figura 2 pertenece a una superficie de fractura frágil. Pruebas adicionales de las propiedades mecánicas revelan que los indicadores de dureza y resistencia del perno de alta resistencia son relativamente altos, con una alta relación fluencia-resistencia de 0.95; El alargamiento, la contracción de la sección transversal y la energía de impacto disminuyen regularmente con el aumento de la resistencia y la dureza. Por lo tanto,pernosestán sujetos a fuerzas de preapriete, tensiones alternas repetidas y cargas de vibración de alta presión durante el funcionamiento, y con frecuencia se producen fracturas frágiles durante el uso en el sitio. Los datos de rendimiento mecánico probados muestran que es necesario mejorar la dureza del material. En el caso de la fijación de material, reducir adecuadamente el índice de resistencia para mejorar la tenacidad es una buena rotación. La resistencia al sacrificio se puede compensar aumentando el diámetro del perno.
Ejemplo 3: Diagrama de morfología de la forma de fractura defectuosa de un perno de alta resistencia
La Figura 3 muestra la fractura por defecto de pernos de alta resistencia.
Figura 3: Cuando un perno de alta resistencia se fractura, comienza a agrietarse en el chaflán de la ranura roscada con un alto grado de concentración de tensiones. El sitio de inicio de la grieta tiene muchos bordes desgarrantes, principalmente en forma de escisión, y exhibe características de fractura intergranular. El perno está sometido a tensión.
Aparición de fractura intergranular. Después de que la fractura se inicia desde la fuente de la grieta, la grieta se propaga rápida e inestablemente hasta que se fractura. La presencia de granos gruesos y defectos de segregación de los límites de los granos dentro del material conduce a una disminución de la tensión real permitida, que también es un requisito previo para la rápida propagación de grietas inestables. La formación de microfisuras está relacionada con una desgasificación incompleta y escoriación durante la fundición. El par de apriete de los pernos fluctúa mucho y se produce un fenómeno de apriete excesivo; El radio de la esquina redondeada en la unión de la cabeza del perno y la varilla varía mucho y algunos de ellos no cumplen con los requisitos estándar. Existe el problema del control ineficaz de la precisión dimensional en el proceso de producción de pernos.
Durante el proceso de producción de pernos, se encontraron defectos como desgaste en la superficie de formación del ángulo R y grietas por fatiga térmica en la superficie de trabajo del perno.perno de alta resistencia molde de muelle caliente. La superficie de soporte del molde estaba muy desgastada y corroída y se realizaron ajustes con cinta adhesiva. Además, el valor R de la unión de la varilla con cabeza de perno no se controló en el sitio de producción. Estos defectos impiden que el molde garantice la estabilidad dimensional, como la coaxialidad y perpendicularidad del perno, lo que puede afectar la calidad del producto y aumentar el riesgo de fractura del perno.
