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裂纹形状与应力的关系探析

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:纵向(轴向)裂纹主要是由较大的切向拉应力造成的,它由工件表面裂向心部,深度不等,很少裂透。形成这类裂纹的内应力特征是工件表面受压应力,离表面一定距离处变为拉应力,且峰值是轴向应力大,多发生在未淬透的工件上。网状裂纹(龟裂)与表面层受两向拉应力状态有关。剥离裂纹与工件表面平行,它是在硬化表层出现了径向拉应力的极大值,有时可达600MPa,而内部突然变为压应力。

裂纹形状与应力的关系探析

纵向(轴向)裂纹主要是由较大的切向拉应力造成的,它由工件表面裂向心部,深度不等,很少裂透。裂纹平行于轴向,或沿工件长度方向分布。

横向裂纹和弧形裂纹都是内裂,产生于心部,当条件成熟时才逐步扩展到表面。形成这类裂纹的内应力特征是工件表面受压应力,离表面一定距离处变为拉应力,且峰值是轴向应力大,多发生在未淬透的工件上。在淬硬和未淬硬的交界处形成应力峰值,裂纹起源于此,是横向内裂。弧形裂纹则多产生在棱角、凹槽及截面突变等部位。

网状裂纹(龟裂)与表面层受两向拉应力状态有关。高碳钢工件脱碳时,其脱碳层会出现轴向拉应力、切向拉应力的极大值,则易形成网状裂纹。

剥离裂纹与工件表面平行,它是在硬化表层出现了径向拉应力的极大值,有时可达600MPa,而内部突然变为压应力。在应力急剧过渡区形成裂纹,严重扩展时会使表面剥落。(www.xing528.com)

应力集中裂纹没有固定的形态,它是由于零件截面尺寸急剧变化引起应力集中而淬裂的,如凹槽、切口、薄厚不均、截面突变的凸缘等处。

常见的淬火断口有瓷状断口、萘状断口、石状断口等。常用钢在正常淬火温度下的断口为瓷状断口,当过热时发展为石状断口。瓷状断口以穿晶准解理断裂为主,过热淬火断口以沿晶断裂为主。但沿晶断裂和穿晶断裂常常并存。

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