Poltide materjalide analüüs

Poldid on mehaaniliste omaduste klasside järgi liigitatud kinnitusdetailide ühendamine tavalisteks poltideks jaülitugevad poldid. Erinevad materjalid mõjutavad otseselt poltide mehaanilist jõudlust ja rakendatavat valikut. Allpool on tavaliselt kasutatavate poldimaterjalide analüüs valiku viitamiseks.

1. Tavaliste poltide tavalised materjalid

Omadusklassist 8.8 madalamad poldid on tavalise tugevusega poldid, mis on tavaliselt valmistatud madala süsinikusisaldusega või keskmise süsinikusisaldusega terasest valtstraadist külmpea ja keermevaltsimise teel, ilma karastamise ja karastamiseta. Võttes näiteks kõige sagedamini kasutatava klassi 4.8: nimitõmbetugevus ei ole väiksem kui 400 MPa, voolavuse ja tõmbe suhe on 0,8 ja nominaalne tõmbetugevus on vähemalt 400 × 0.8=320 MPa.

Tavaliste poltide tavalised valtstraadi klassid on järgmised:

1008K

1010

1015K

1032

1035

1040

CH38F

1039

Muud jõudlusnõuetele vastavad süsinikterasest traatvardad

Ülaltoodud süsinikterasest traatvardad on oma olemuselt mittemagnetivabad; mittemagnetilised omadused kehtivad peamiseltroostevabast terasest kinnitusdetailid. Pärast külmtöötlemist tekib austeniitsetel roostevabadel terastel nõrk magnetism: 304M pärast külmtöötlemist on magnetism ligikaudu 1,6 μ–2,0 μ, 304HC umbes 1,01 μ–1,6 μ ja klassi 316 magnetism pärast külmtöötlust on alla 1,01 μ.

2. Levinud materjalid ülitugevate poltide jaoks

Kõrge tugevusega poltide jaoks on vaja suurema tõmbetugevusega materjale, et vastata suurematele eelkoormus- ja kandevõimenõuetele. Karastamisel ja karastamise kuumtöötlusel on oluline mõju materjali tugevusele. Pärast karastamist ei suuda 40Cr üldiselt stabiilselt rahuldada klassi 10.9S konstruktsiooni ülitugevate poltide materjalinõudeid; Piiratud kontrollitingimustes saab pinna kõvadust pärast karastamist kasutada materjali tugevusklassi esialgse viitena. Suure pinge korral on erinevatest materjalidest valmistatud ülitugevad poldid erineva hilinenud murdumiskindlusega.

2.1 40Cr ülitugevad poldid

40Cr ülitugevaid polte kasutatakse peamiselt polt-kuulliigendite ruumifermides. Nende arvutuslik tugevus on tavaliselt 390 MPa (d 30 mm või suurem) või 430 MPa (d < 30 mm), kusjuures eeltõmbepinge on tavakasutuses suhteliselt väike. Suurt eelkoormust nõudvates tingimustes kasutamisel tuleb materjali hilinenud murdumiskindlust hoolikalt hinnata ja tagada.

2.2 20MnTiB ülitugevad poldid

20MnTiB on madala süsinikusisaldusega booriga legeeritud teras. Pärast karastamist ja karastamist pakub see hästi tasakaalustatud kõikehõlmavaid omadusi ning selle hilinenud murdumiskindlus on parem kui 40Cr ja 40B, mistõttu sobib see suure eelkoormusega ja suure pingega teraskonstruktsioonide ühendussõlmede jaoks.

2.3 Standardne soovitatav materjalivalik

Vastavalt praegusele Hiina riiklikule standardile ülitugevatele suurtelekuuskantpeaga polt, teraskonstruktsioonide mutri ja seibi komplektid, on klassi 10.9S poltide jaoks soovitatavad materjalid järgmised:

Suurus M24 või väiksem: 20MnTiB;

Suurus M27–M30: 35VB.

Suure läbimõõduga ülitugevaid polte on karastamise käigus raske läbi karastada, seetõttu tuleks vältida liiga suuri diameetreid. Kui on vaja suure läbimõõduga polte, tuleb tööpinget vastavalt vähendada ja materjali karastuvust tuleb kontrollida, et see vastaks ristlõike jõudlusnõuetele.

3. Kokkuvõte

Nii tavaliste poltide kui ka ülitugevate poltide puhul mõjutab materjali valik otseselt tugevust, sitkust, väsimuskindlust, viivitatud murdumiskindlust ja kohaldatavat teenindusvahemikku. Valiku käigus valitakse sobivad materjaliklassid ja kuumtöötlusprotsessid vastavalt koormusklassile, eelkoormusnõuetele, teeninduskeskkonnale ja asjakohastele standarditele, et tagada liigeste töökindlus.