Ontstaan van een vermoeidheidsscheur in een bout:
De eerste plek waar een vermoeiingsscheur ontstaat, wordt gemakshalve de vermoeiingsbron genoemd. Deze vermoeiingsbron is zeer gevoelig voor de microstructuur van de bout en kan al op zeer kleine schaal vermoeiingsscheuren veroorzaken. Over het algemeen is, binnen een korrelgrootte van drie tot vijf, de oppervlaktekwaliteit van de bout de belangrijkste vermoeiingsbron en begint de meeste vermoeiing aan het boutoppervlak of in de ondergrond.
Er zijn echter veel dislocaties en legeringselementen of onzuiverheden aanwezig in het kristalrooster van boutmateriaal, en de korrelgrenssterkte verschilt sterk. Deze factoren kunnen leiden tot het ontstaan van vermoeiingsscheuren. De resultaten tonen aan dat vermoeiingsscheuren zich bij voorkeur vormen bij korrelgrenzen, oppervlakte-insluitingen of secundaire fasepartikels en holtes, wat allemaal verband houdt met de complexiteit en veranderlijkheid van materialen. Als de microstructuur van bouten na warmtebehandeling kan worden verbeterd, kan de vermoeiingssterkte tot op zekere hoogte worden verhoogd.
Effecten van decarbonisatie op vermoeidheid:
Het ontkolen van het boutoppervlak kan de oppervlaktehardheid en slijtvastheid van de bout na het harden verminderen en de vermoeiingssterkte van de bout effectief verlagen. De GB/T3098.1-norm beschrijft de prestaties van bouten bij een ontkolingstest. Talrijke documenten tonen aan dat een onjuiste warmtebehandeling de vermoeiingssterkte van bouten kan verminderen door het ontkolen van het oppervlak en de afname van de oppervlaktekwaliteit. Bij analyse van de oorzaak van breuk van bouten met hoge sterkte is gebleken dat er een ontkolingslaag aanwezig is op de verbinding tussen de kop en de bout. Fe3C kan echter bij hoge temperaturen reageren met O2, H2O en H2, wat resulteert in de reductie van Fe3C in het boutmateriaal, waardoor de ferritische fase van het boutmateriaal toeneemt en de sterkte van het boutmateriaal afneemt.
Geplaatst op: 26 december 2022
