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碳钢疲劳强度与硬度关系及最大化性质的重要性

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:碳钢的疲劳强度原则上和抗拉强度成正比。想要提高疲劳强度时,只要提高抗拉强度就行了。图3.6.1所示为各种特殊钢材洛氏硬度与疲劳强度的关系。但是一旦超越45HRC,相反地,疲劳强度就会急剧下降。因此,当零部件材料必要的疲劳强度最大化性质确切保证之后,把最大硬度控制在45HRC以下是重要的。例如,倘若热处理硬度标高至55HRC,则在硬度55HRC附近时材料的疲劳强度一下子就降到最大值的1/5以下,造成早期破坏。设计时在这一点上下功夫是很重要的。

碳钢疲劳强度与硬度关系及最大化性质的重要性

用碳钢来制造零件,当需要保证疲劳强度疲劳极限)达到最大化时,就必须把它热处理后的硬度控制在45HRC以内。碳钢的疲劳强度原则上和抗拉强度成正比。想要提高疲劳强度时,只要提高抗拉强度就行了。但是这种关系只有在硬度不超过45HRC时才有效,一旦超过这个界限,疲劳强度就会急剧下降。

图3.6.1所示为各种特殊钢材洛氏硬度与疲劳强度的关系。不管哪种材料,在硬度不到45HRC之前,硬度越大,疲劳强度就越大。但是一旦超越45HRC,相反地,疲劳强度就会急剧下降。因此,当零部件材料必要的疲劳强度最大化性质确切保证之后,把最大硬度控制在45HRC以下是重要的。

材料成分不一样,热处理现场作业时会有数值偏差,图样上以指定热处理硬度值在40~44HRC为佳。绝对不要超过这个值,在图样上注意这一点是非常重要的。如果不知道这一点,把材料热处理的硬度标高了,疲劳强度就会急剧下降,几乎立刻发生早期破坏。例如,倘若热处理硬度标高至55HRC,则在硬度55HRC附近时材料的疲劳强度一下子就降到最大值的1/5以下,造成早期破坏。

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图3.6.1 各种特殊钢材洛氏硬度与疲劳强度的关系

要想使耐磨性提高,通过提高表面硬度是有效的。因此,当想兼顾耐磨性和疲劳强度时,在零部件的表面进行渗碳处理或者施以高频表面热处理来提高硬度,而在零部件内部则要保证硬度在40~44HRC范围内。设计时在这一点上下功夫是很重要的。

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