Коло сталь 40ХН: знос та втома металу

Введення в сплав 40ХН хрому та нікелю дозволяє отримати підвищену механічну міцність виробів, а також покращені антикорозійні властивості готових конструкцій. Дана марка сталі застосовується для виробництва механізмів та деталей, що експлуатуються при підвищених вібраціях та динамічних навантаженнях. Вона відрізняється покращеною міцністю та підвищеною в'язкістю. Використовуючи коло сталь 40ХН створюють різні модифікації валів, осей, замків, шатунів, штоків гідроциліндрів, шпинделів, болтів та інших відповідальних виробів.

Особливості зношування сталевих виробів

Майже половина поломок механізмів машин відбувається через знос її складових елементів. Поступове стирання поверхневого шару сталі супроводжується видаленням деталі з частинок металу. Чим вищий рівень твердості сплаву, тим краще працюватимуть вироби, виготовлені з такого матеріалу. Щоб уповільнити процеси зносу застосовують різні методики поліпшення характеристик міцності деталей механізмів. Для цього можуть використовуватись процедури поверхневого загартування, цементації, хіміко-термічної обробки, ціанування, азотування та інші технології. Завдяки таким методам термообробки збільшується рівень зносостійкості сталі, підвищується її довговічність, а також покращуються інші експлуатаційні характеристики.

Втомне руйнування металу

Через природні процеси, що відбуваються у внутрішній структурі сталевих виробів, відбувається руйнування деталей. Різні види вібраційних впливів, ударні, статичні та знакозмінні навантаження, кручення, згинання та інші варіанти механічних впливів провокують незворотні негативні процеси в сталі.

У втомному руйнуванні розрізняють 3 основні стадії:

  • зародження тріщини;
  • поширення тріщини всередині та по поверхні виробів;
  • остаточне руйнування (розлом деталей).

Розрізняють в'язке та тендітне поширення тріщин і долому, при яких конструкції можуть руйнуватися досить повільно або миттєво.

Щоб забезпечити необхідну в'язкість сталі, до сплаву додаються легуючі елементи. Використання хромнікелевої сталі 40ХН дозволяє забезпечити необхідні характеристики міцності готових конструкцій, виробів і механізмів. Щоб підвищити рівень міцності втоми металу необхідно створити на поверхні деталей шари з залишковими напругами, що попереджають зародження тріщин. Для запобігання деструктивним руйнуванням застосовують різні методики поверхневого наклепу, а також використовують загартовування та інші варіанти хіміко-термічної обробки.