Статті КПМ і ЗМ (ДМетІ)

Permanent URI for this collectionhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/14629

Browse

Now showing 1 - 1 of 1

Фрактографічне дослідження руйнування вала-шестерні зі сталі 34ХН1М
(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2023) Носко, Ольга Анатоліївна; Погребна, Наталія Емілівна; Гребенєва, Анна Вікторівна; Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Аюпов, Олександр Альбертович
UKR: Метою даної дослідної роботи є встановлення причин та механізмів руйнування шестерні зі сталі 34ХН1М, надання рекомендацій щодо методів запобігання даного виду пошкодження виробу. Методика. Досліджували зруйновану в процесі експлуатації шестерню зі сталі 34ХН1М. Поверхню зламу дослідної сталі вивчали методом макроаналіза, та методом растрової електронної мікроскопії за допомогою мікроскопу РЕМ – 100У при збільшенні 1500-10000 разів. Мікроструктурний аналіз сталі марки 34ХН1М проводили на оптичному мікроскопі Neophot-21 при збільшенні 250; 300; 800 разів. Вимірювання мікротвердості проводили за стандартною методикою на мікротвердомірі ПМТ-3М при навантаженні 50 г. Результати. Проаналізовано причини та характер експлуатаційного руйнування шестерні, виготовленої зі сталі марки 34ХН1М. Визначений втомний характер руйнування. Встановлена незадовільна якість поверхні дослідного виробу: наявні раковини, пори, подряпини, сколи. Руйнування почалось в місці геометричного концентратору напружень (дефект поверхні - раковина) через викришування металу. Наукова новизна. Встановлені особливості руйнування деталі: на зламі спостерігається істотна відстань між втомними борознами свідчить про досить високу швидкість розповсюдження тріщини, втомні борозни мають слабовиражений, нерегулярний характер, що свідчить про обмежені можливості сталі валу-шестерні до пластичної деформації. Фрактографічна поверхня зони блискуча та складається з фасеток сколу, вкрита грубими рубцями, які віялоподібно розходяться від фокусу, має грубокристалічну будову, характерну для крихкого руйнування. Методом скануючої електронної мікроскопії підтвердили крихку природу зламу. В мікрорельєфі поверхні наявні фасетки сколу, мікротріщини та осередки міжзереного відколу. Виявлені неметалеві включення MnS, які є додатковими структурними концентраторами напружень. Мікротріщини зароджуються біля неметалевих включень; на межах колишніх аустенітних зерен, особливо в їх потрійних стиках; на межах поділу матриці і вторинних фаз. Встановлене підвищення мікротвердості з 2500 до 4750HV після нагріву до 840…860оС з наступним охолодженням на повітрі, що можна пояснити з ймовірним загартуванням дослідної сталі, яке поряд з підвищенням твердості зумовлює зниження пластичності сталі. Практична цінність. Рекомендовано використання сталі зі зниженим вмістом сірки, додаткової обробку поверхні деталі для запобігання утворення концентраторів напружень в місцях поверхневих несуцільностей, а також дотримання номінального температурного режиму для запобігання мимовільного загартування матеріалу виробу.