Исследование и определение причин разрушения вала валка рабочей кассеты проволочного блока

В процессе разработки конструкции машины, станка, агрегата закладываются основы долговечности и надежности отдельных узлов и деталей. При изготовлении большое влияние на качество и работу деталей оказывают технологические факторы. От правильности выбора метода изготовления, назначения соответствующей упрочняющей обработки металла, качества сборки во многом зависят надежность и долговечность наиболее нагруженных сопряженных деталей, рабочих органов машины. Деталь «вал» присутствует в любом механизме и играет важную роль в обеспечении функциональной работоспособности узлов и агрегатов. В процессе работы валы подвергаются эксплуатационным нагрузкам, в результате чего могут возникать дефекты. Разнообразие и сложность современных конструкций, условий их эксплуатации, способов производства и упрочнения деталей делают техническую диагностику причин разрушений весьма сложной задачей, которая в ряде случаев может быть решена лишь с помощью комплекса современных физических методов исследований, в том числе фрактографии и микроскопии.

В статье рассмотрены причины разрушения вала валка рабочей кассеты проволочного блока. На основании анализа излома установлены основные классификационные признаки: ориентация, микрогеометрия, степень пластической деформации при разрушении и энергия разрушения, микромеханизм разрушения. Поверхность разрушения имеет мелкокристаллический излом (образовался в условиях малой пластической деформации) и характеризуется наличием на поверхности разрушения блестящих плоских участков.

Проведено исследование микроструктуры после травления в реактивах «Nital» и Обергоффера. Химический состав фрагмента вала соответствует заявленной марке стали. Выявлено повышенное содержание никеля. Повышенное содержание никеля не связано с разрушением вала, так как никель не оказывает отрицательного влияния на свойства стали и готового изделия в целом. Никель оказывает положительное влияние на свойства стали, увеличивая ее прочность, не понижая пластичность и вязкость. Разрушение вала валка рабочей кассеты проволочного блока произошло в результате многократного превышения нормативного момента затяжки при установке вала в конструкцию. «Перетяг» вала привел к трещинообразованию по хрупкому механизму разрушения.

1. Тылкин М. А. Справочник термиста ремонтной службы / М. А. Тылкин. М.: Металлургия, 1981. 648 с.

2. Захаров Ю. А. Совершенствование технологии восстановления посадочных отверстий корпусных деталей проточным электролитическим цинкованием: дис.... канд. техн. наук. Пенза, 2001. 170 с.

3. Фрактография и атлас фрактограмм: Справ. / Под ред. Д. Феллоуза. М.: Металлургия, 1982. 489 с.

4. Романив О. Н., Зима Ю. В., Карпенко Г. В. Електронна фрактографія зміцнених сталей. Киев: Наукова думка, 1974. 207 с.

5. Фрактография – средство диагностики разрушенных деталей / М. А. Балтер, А. П. Любченко, С. И. Аксенова и др. М.: Машиностроение, 1987.160 с.

6. Шестопалова Л. П. Методы исследования материалов и деталей машин при проведении авотехнической экспертизы: учеб. пособ. / Л. П. Шестопалова. Т. Е. Лихачева. М.: МАДИ, 2017. 180 с.

7. Методы затяжки резьбового соединения. http://www.enerprom.ru/article/Metody-zatyazhki-rezbovogo-soedineniya.