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影響注水泵泵頭體使用壽命的因素

發(fā)布時間:2015年12月27日 09:41   閱讀:5182   返回   來源:澤德
影響注水泵泵頭體使用壽命的因素
  影響注水泵泵頭體使用壽命的因素主要分為冶金因素、表面強(qiáng)化、機(jī)加工三大部分。其中冶金因素又分夾雜物和晶粒度兩部分。
  1.冶金因素
  (1)夾雜物。泵頭體中的非金屬夾雜物能促使裂紋擴(kuò)張速率加快。不易產(chǎn)生塑性變形的夾雜物對材料疲勞性能最有害。鋼的純度的作用在低應(yīng)力(高壽命)疲勞中比高應(yīng)力(低壽命)疲勞中大得多。因此,以夾雜形式或白點(diǎn)出現(xiàn)的局部缺陷,就大有助于產(chǎn)生應(yīng)力集中。斷續(xù)的幾何性質(zhì),基體與質(zhì)點(diǎn)問界面的剝離或者第二相質(zhì)點(diǎn)自身的破裂,都可以引起局部應(yīng)變。因此鋼的純度嚴(yán)重地影響著疲勞強(qiáng)度。
  (2)晶粒度。在相同的應(yīng)力水平下,細(xì)晶粒時的疲勞條紋密,粗晶粒的疲勞條紋疏,晶界對疲勞裂紋的擴(kuò)張有阻止作用,所以細(xì)化晶粒是提高疲勞抗力的有效途徑。
  2表面強(qiáng)化
  表面強(qiáng)化處理的手段,主要有化學(xué)熱處理、表面淬火、滾壓、擠壓、噴丸及復(fù)合熱處理等。對于泵頭體這樣空間幾何形狀復(fù)雜的零件,一般表面強(qiáng)化處理難以奏效,我們采用的“薄殼硬化”處理,就是通過熱處理在工件表面或亞表面產(chǎn)生高的壓應(yīng)力。為了獲得最佳的結(jié)果,必須整體加熱,這是由于20%~50%的壓應(yīng)力來自高溫未硬化的心部,從硬化表面向內(nèi)收縮的結(jié)果。
  由于整體加熱,冷卻后期發(fā)生了熱應(yīng)力反向,給表層帶來了較大的壓應(yīng)力。但從組織轉(zhuǎn)變來看,只有表面薄層產(chǎn)生了馬氏體轉(zhuǎn)變,心部并未發(fā)生組織變化,因而只有冷卻初期表面組織轉(zhuǎn)變帶來的殘余壓應(yīng)力,沒有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的疊加,使表層獲得了極高的殘余壓應(yīng)力,同時由于淬硬層較薄,心部較厚,因而表層壓應(yīng)力顯著高于心部的拉應(yīng)力,這對泵頭體疲勞抗力是非常有利的。
  3.機(jī)加工
  粗加工所產(chǎn)生的表面不規(guī)則,造成應(yīng)力峰,粗加工也損害表層下一定深度的金屬。使用于疲勞條件下的泵頭體,必須進(jìn)行精加工或磨加工。在鉆孔時孔底切削面容易出現(xiàn)大面積撕裂而引起疲勞斷裂。
  合適的磨加工能產(chǎn)生光滑的表面,沒有誘生的殘余應(yīng)力或疲勞裂紋萌生的位置,但如果出現(xiàn)局部過熱、燒傷,將導(dǎo)致局部回火,或局部形成未回火馬氏體,或形成磨削裂紋,這些對泵頭體的疲勞強(qiáng)度是很不利的。
 

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