Каталог

Замедленное хрупкое разрушение 

razr
Явление ползучести металла иногда наблюдается и при нормальных температурах. Это так называемая холодная ползучесть. Холодной ползучести подвержены малопластичные металлы с метастабильной структурой (сталь З0ХГСНА, 30ХГСА (σв > 1200 МПа), высокопрочные титановые сплавы). Болты и шпильки, изготовленные из таких металлов, могут разрушиться в течение нескольких дней или даже часов после установки, сборки узла с предварительной затяжкой болтов без приложения какой-либо рабочей нагрузки. Данное явление называется замедленное хрупкое разрушение. Основные особенности явления – макрохрупкий излом и внезапность.

Как показывает статистика, причиной примерно половины случаев излома высокопрочных болтов является замедленное разрушение. Наиболее часто выходят из строя болты, используемые при сборке соединительных узлов из металла с большой податливостью и при возникновении каких-либо перекосов при сборке.

Местонахождение перекоса весьма существенно влияет на прочность соединения болтового соединения. Это особенно касается тех случаев, когда болты вставлены в отверстия без зазора. Так для оцинкованных болтов из стали 30ХГСА при перекосе под головкой болта какого-либо заметного снижения прочности не наблюдается. А при перекосе под гайкой предел прочности болтов уменьшается до 0,6σв. Это объясняется тем, что радиус закругления под головкой болта на порядок больше по сравнению с резьбой, а значит, меньше концентрация напряжений.

Исследования показали, что конструкция болта также влияет, а прочность соединения. У болтов без проточки предел длительной прочности составляет предел длительной прочности может снижаться до 0,5σв. У болтов с проточкой снижения прочности не происходит.

Наводороживание поверхности соединительных деталей в процессе нанесения покрытия приводит также к снижению предела прочности металла болтов. Так, ненаводороженные болты из 30ХГСА, 30ХГСНА, разрушаются при σв=1500…1800 Мпа. А наводороженные болты подвержены замедленному длительному разрушению уже при σв = 1100 ... 1200 МПа.

Способ нанесения резьбы также влияет на предел длительной прочности болтовых соединений:

• Накатывание резьбы снижает склонность к замедленному разрушению.
• Нарезание резьбы способствует снижению предела длительной прочности.

Повышают предел длительной прочности болтов мероприятия по устранению задиров, микротрещин и направленности рельефа:

• Пескоструйная обработка поверхности.
• Полирование.

Эти мероприятия способны в два раза увеличить предел длительной прочности болтовых соединений.

Склонность болтовых соединений к разрушению значительно возрастает при образовании на поверхности резьбы тонкого газонасыщенного слоя, толщиной несколько микрометров. Риск образования такого слоя имеется при проведении термической обработки болтов, вследствие насыщения углеродом и азотом, а также в процессе нарезания и калибрования резьбы.

При повторном нанесении покрытий на высокопрочные болты происходит необратимая потеря пластичности поверхностных слоев. Это также приводит к снижению их длительной прочности.

Как показывают исследования, возникновение подпружинивания соединяемых деталей при сборке вследствие их неплоскостности приводит к резкому увеличению податливости деталей. Это способствует преждевременному разрушению болтового соединения. Поэтому при сборке соединения с использованием высокопрочных болтов рекомендуется предварительная опрессовка соединяемых деталей.

Основные причины, вызывающие замедленное хрупкое разрушение высокопрочных болтов:

• Образование микротрещин, закатов, задиров в резьбовых впадинах.
• Неудачная конструкция болтов, малые радиусы закругления при переходе от стержня к головке и в самой резьбе.
• Снижение пластичности болтов после химического травления и нанесения покрытий.
• Некачественная сборка, перетяжка или перекос болтов, скручивание тела болта при сборке.
• Окисление поверхностного слоя болтов, обезуглероживание.
• Насыщение поверхностного слоя азотом и углеродом в процессе термообработки.
• Возникновение чрезмерных усилий в соединении в процессе эксплуатации.
• Попадание химически активных веществ на болтовое соединение в зону концентрации напряжений.

А

Абакан

Азов

Актобе

Александров

Алексин

Алматы

Альметьевск

Анапа

Ангарск

Анжеро-Судженск

Апатиты

Арзамас

Армавир

Арсеньев

Артем

Архангельск

Асбест

Астана

Астрахань

Ачинск

Б

Балаково

Балахна

Балашиха

Балашов

Барнаул

Батайск

Белгород

Белебей

Белово

Белогорск

Белорецк

Белореченск

Белоярский

Бердск

Бердюжье

Березники

Березово

Берёзовский

Бийск

Биробиджан

Благовещенск

Большие Леуши

Бор

Борисоглебск

Боровичи

Братск

Брянск

Бугульма

Будённовск

Бузулук

Буйнакск

В

Великие Луки

Великий Новгород

Верхняя Пышма

Видное

Владивосток

Владикавказ

Владимир

Волгоград

Волгодонск

Волжск

Волжский

Вологда

Вольск

Воркута

Воронеж

Воскресенск

Воткинск

Всеволожск

Выборг

Выкса

Вязьма

Г

Газ-Сале

Гатчина

Геленджик

Георгиевск

Глазов

Голышманово

Горно-Алтайск

Грозный

Губкин

Губкинский

Гудермес

Гуково

Гусь-Хрустальный

Д

Дербент

Дзержинск

Димитровград

Дмитров

Долгопрудный

Домодедово

Донской

Дубна

Е

Евпатория

Егорьевск

Ейск

Екатеринбург

Елабуга

Елец

Ессентуки

Ж

Железногорск

Жигулёвск

Жуковский

З

Заводоуковск

Заречный

Зеленогорск

Зеленодольск

Златоуст

И

Иваново

Ивантеевка

Игрим

Ижевск

Избербаш

Иркутск

Искитим

Ишим

Ишимбай

Й

Йошкар-Ола

К

Казань

Калининград

Калуга

Каменск-Уральский

Каменск-Шахтинский

Камышин

Канск

Каспийск

Кемерово

Керчь

Кинешма

Кириши

Киров

Кирово-Чепецк

Киселёвск

Кисловодск

Клин

Клинцы

Ковров

Когалым

Коломна

Комсомольск-на-Амуре

Копейск

Королёв

Коротчаево

Кострома

Котлас

Красногорск

Краснодар

Краснокаменск

Краснокамск

Красноселькуп

Краснотурьинск

Красноярск

Кропоткин

Крымск

Кстово

Кузнецк

Кумертау

Кунгур

Курган

Курильск

Курск

Кызыл

Л

Лабинск

Лабытнанги

Лангепас

Лениногорск

Ленинск-Кузнецкий

Лесосибирск

Липецк

Лиски

Лобня

Лысьва

Лыткарино

Люберцы

Лянтор

М

Магадан

Магнитогорск

Майкоп

Махачкала

Мегион

Междуреченск

Междуреченский

Мелеуз

Миасс

Минеральные Воды

Минусинск

Михайловка

Михайловск

Мичуринск

Москва

Мужи

Муравленко

Мурманск

Муром

Мытищи

Н

Набережные Челны

Надым

Назарово

Назрань

Нальчик

Наро-Фоминск

Находка

Невинномысск

Нерюнгри

Нефтекамск

Нефтеюганск

Нижневартовск

Нижнекамск

Нижний Новгород

Нижний Тагил

Новоалтайск

Новокузнецк

Новокуйбышевск

Новомосковск

Новороссийск

Новосибирск

Новотроицк

Новочебоксарск

Новочеркасск

Новошахтинск

Новый Уренгой

Ногинск

Норильск

Ноябрьск

Нягань

О

Обнинск

Одинцово

Озерск

Октябрьский

Омск

Орел

Оренбург

Орехово-Зуево

Орск

П

Павлово

Павловский Посад

Пенза

Первоуральск

Пермь

Петрозаводск

Петропавловск-Камчатский

Подольск

Покачи

Полевской

Приобье

Прокопьевск

Прохладный

Псков

Пуровск

Пурпе

Пушкино

Пятигорск

Р

Радужный

Раменское

Ревда

Реутов

Ржев

Рославль

Россошь

Ростов

Ростов-на-Дону

Рубцовск

Рыбинск

Рязань

С

Салават

Сальск

Самара

Санкт-Петербург

Саранск

Сарапул

Саратов

Саров

Свободный

Севастополь

Северодвинск

Северск

Сергиев Посад

Серов

Серпухов

Сертолово

Сибай

Симферополь

Славянск-на-Кубани

Сладково

Смоленск

Советский

Соликамск

Солнечногорск

Сосновый Бор

Сочи

Ставрополь

Старый Оскол

Стерлитамак

Ступино

Сургут

Сызрань

Сыктывкар