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：5587
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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、表面強化、機加工三大部分。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)點問界面的剝離或者第二相質(zhì)點自身的破裂，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表面強化
表面強化處理的手段，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度是很不利的。
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