Rodzaje i przyczyny wad powierzchniowych nakrętek elementów złącznych

Orzechyto pasujące do rdzenia części łączące do gwintowanych elementów złącznych. Podczas produkcji i stosowania nakrętki są podatne na różne wady powierzchni, w tym pęknięcia, pęknięcia ścinające, rozerwania, pęknięcia, fałdy, wgniecenia, ślady narzędzi i uszkodzenia mechaniczne. Pęknięcia można dalej podzielić na pęknięcia hartownicze, pęknięcia kuźnicze, pęknięcia wtrętowe, pęknięcia na części blokującej dominującego momentu obrotowego w całości z metalunakrętki zabezpieczające,oraz pęknięcia gniazd podkładek w zespołach nakrętka-podkładka. W artykule omówiono definicję, przyczyny i wymagania dotyczące kontroli różnych wad powierzchniowych nakrętek.

1. Pęknięcia

Pęknięcie to krystaliczny defekt pęknięcia o wyraźnej morfologii otwarcia, rozprzestrzeniający się wzdłuż lub w poprzek granic ziaren metalu i zwykle zawierający obce wtrącenia. Większość pęknięć powstaje w wyniku nadmiernych naprężeń podczas procesów kucia, formowania i obróbki cieplnej, a niektóre wynikają z nieodłącznych wad surowców. Podczas wtórnego nagrzewania przedmiotów obrabianych, złuszczanie się kamienia utleniającego często powoduje zmianę koloru w miejscach pęknięć, co ułatwia identyfikację defektów.

1.1 Hartowanie pęknięć

Powoduje: Podczas obróbki cieplnej i hartowania nadmierne naprężenia termiczne i odkształcenia strukturalne prowadzą do pęknięć. Pęknięcia powstałe po hartowaniu rozkładają się losowo i mają nieregularną orientację na powierzchniach nakrętki.

Wymagania techniczne: Zabrania się hartowania pęknięć o dowolnej głębokości, dowolnej długości i dowolnym położeniu.

1.2 Pęknięcia kuźnicze i pęknięcia wtrętowe

Powoduje: Pęknięcia kuźnicze powstają podczas procesów wykrawania i kucia, najczęściej zlokalizowane na górnej i dolnej powierzchni nakrętek lub na przejściu pomiędzy powierzchniami czołowymi a bokami płaskimi. Pęknięcia wtrąceniowe są spowodowane wtrąceniami niemetalicznymi wewnątrz surowców, należącymi do pęknięć wywołanych wrodzonymi wadami materiałowymi.

Wymagania techniczne: Pęknięcia powierzchni nośnej, górnej i dolnej powierzchni nakrętek powinny odpowiadać następującym specyfikacjom:

a) Nie więcej niż dwa pęknięcia odkuwki wnikające w powierzchnię nośną, o maksymalnej głębokości nie przekraczającej 0,05D;

b) Pęknięcia sięgające do gwintowanego otworu nie mogą przekraczać pierwszego pełnego gwintu;

c) Głębokość pęknięcia w pierwszym pełnym gwincie nie powinna przekraczać 0,5H1.

Gdzie: D=nominalna średnica gwintu; H1=rzeczywista wysokość gwintu, H1=0.541P; Skok gwintu P =.

1.3 Pęknięcia na części blokującej całkowicie metalowych nakrętek zabezpieczających z dominującym momentem obrotowym

Powoduje: Takie pęknięcia powstają podczas fazowania, kucia lub procesów zamykania i spłaszczania i pojawiają się na zewnętrznej lub wewnętrznej powierzchni sekcji zabezpieczającej nakrętkę.

Wymagania techniczne: Pęknięcia powstałe w wyniku kucia na elementach blokujących powinny spełniać wymagania mechaniczne i funkcjonalne dotyczące nakrętek oraz spełniać następujące kryteria:

a) Nie więcej niż dwa pęknięcia przechodzące przez górny obwód, o głębokości nie przekraczającej 0,05D;

b) Pęknięcia sięgające do gwintowanego otworu nie mogą przekraczać pierwszego pełnego gwintu;

c) Głębokość pęknięcia w pierwszym pełnym gwincie nie powinna przekraczać 0,5H1.

Pęknięcia spowodowane zamknięciem i spłaszczeniem części zamykających są surowo zabronione.

Gdzie: D=nominalna średnica gwintu; H1=rzeczywista wysokość gwintu, H1=0.541P; Skok gwintu P =.

1.4 Pęknięcia gniazd podkładek w zespołach nakrętka-podkładka

Pęknięcia gniazda podkładki odnoszą się do pęknięć na metalowych krawędziach i podniesionych pozycji nitowania podczas montażu i nitowanianakrętki i podkładki.

Powoduje: Podczas nitowania podkładki nierówna lub nadmierna siła docisku na krawędziach i uniesione pozycje nakrętki powodują pękanie w gnieździe podkładki.

Wymagania techniczne: Po nitowaniu pęknięcia gniazda podkładki powinny być ograniczone w obrębie krawędzi kołnierzy i wzniesionych obszarów. Podkładka powinna się swobodnie obracać, nie zacinać i nie odpadać.

2. Wybuchy ścinające

Pęknięcia ścinające to uszkodzenia powierzchniowe powstałe podczas kucia nakrętki.

Powoduje: Podczas kucia naprężenia ścinające powodują pękanie powierzchniowe na zewnętrznej powierzchni nakrętki lub na obwodzienakrętki kołnierzowe. Wybuchy ścinające zazwyczaj rozkładają się pod kątem około 45 stopni w stosunku do osi nakrętki.

Wymagania techniczne: Wybuch ścinający na płaskich stronach nakrętek sześciokątnych nie powinien sięgać do powierzchni nośnej; pęknięcia ścinające na obwodzie nakrętek kołnierzowych nie powinny sięgać do górnego obwodu. Pęknięcia ścinające na krawędziach ukośnych nie powinny zmniejszać szerokości przekątnej poniżej określonego wymiaru minimalnego. Szerokość pęknięć ścinających na przejściu pomiędzy górną/dolną powierzchnią a płaskimi bokami nie powinna przekraczać (0.25+0.02 s) mm. W przypadku nakrętek kołnierzowych pęknięcia ścinające na obwodzie kołnierza nie powinny przekraczać minimalnego zakresu średnic powierzchni nośnej, a szerokość nie powinna przekraczać 0,08dc.

Gdzie: s=szerokość mieszkań; DC=średnica zewnętrzna kołnierza.

3. Wybuchy

Pęknięcia to defekty pęknięć powierzchniowych, podobne pod względem morfologii do pęknięć ścinających, ale różniące się mechanizmem powstawania.

Powoduje: Mikrodefekty na powierzchni surowców rozszerzają się podczas kucia, tworząc pęknięcia powierzchniowe na zewnętrznej powierzchni nakrętek i na obwodzie nakrętek kołnierzowych.

Wymagania techniczne: Jeżeli pęknięcia spowodowane wadami surowca są połączone z pęknięciami, to na górny obwód mogą sięgać od 3 do 4 pęknięć, przy czym pęknięcia nie mogą się rozciągać. Pęknięcia na krawędziach ukośnych nie powinny zmniejszać szerokości przekątnej poniżej określonego rozmiaru minimalnego. Szerokość pęknięć na przejściu pomiędzy górną/dolną powierzchnią a płaskimi bokami nie powinna przekraczać (0.25+0.02 s) mm. W przypadku nakrętek kołnierzowych pęknięcia na obwodzie kołnierza nie powinny przekraczać minimalnego zakresu średnic powierzchni nośnej, przy maksymalnej szerokości 0,08dc.

Gdzie: s=szerokość mieszkań; DC=średnica zewnętrzna kołnierza.

4. Szczeliny

Pęknięcia to wąskie i płytkie, podłużne ubytki powierzchni powstałe w wyniku pękania fałd materiału.

Powoduje: Pęknięcia są nieodłącznymi defektami pochodzącymi od surowców, powstającymi głównie podczas procesów wytapiania i walcowania stali.

Wymagania techniczne: Głębokość pęknięć we wszystkich specyfikacjach nakrętek nie powinna przekraczać 0,05D (nominalna średnica gwintu D =).

5. Fałdy

Fałdy to nakładające się na powierzchnię defekty metalu spowodowane nierównomiernym przepływem materiału podczas kucia nakrętki.

Powoduje: Podczas kucia, nierównomiernego przepływu metalu i układania materiału w pozycjach przejściowych, górna i dolna powierzchnia tworzą fałdy powierzchniowe.

Wymagania techniczne: Fałdy na styku obwodu kołnierza z powierzchnią nośną nakrętek kołnierzowych nie powinny sięgać na powierzchnię nośną; fałdy w innych pozycjach są dopuszczalne.

6. Wgniecenia

Wgniecenia to płytkie zagłębienia powierzchniowe powstałe na skutek niewystarczającego wypełnienia metalem podczas procesów kucia i kucia.

Powoduje: Rdza powierzchniowa, zadziory i resztki wiórów na surowcach są dociskane do powierzchni przedmiotu obrabianego podczas formowania i nie można ich wyeliminować, ostatecznie tworząc wgniecenia.

Wymagania techniczne: Głębokość wgniecenia h powinna spełniać h mniejsze lub równe 0,02D i maksymalnie nie przekraczać 0,25 mm. W przypadku ograniczenia powierzchni: łączna powierzchnia wszystkich wgnieceń na powierzchni nośnej nie powinna przekraczać 5% całkowitej powierzchni nośnej dla nakrętek o nominalnej średnicy gwintu D mniejszej lub równej 24 mm i nie powinna przekraczać 10% dla nakrętek o D> 24 mm. Gdzie: D=nominalna średnica gwintu.

7. Znaki narzędzi

Ślady narzędzi to płytkie, liniowe rowki rozmieszczone wzdłużnie lub obwodowo na powierzchniach nakrętek.

Powoduje: Względne poślizg i tarcie pomiędzy narzędziami skrawającymi a przedmiotami obrabianymi powodują powstawanie regularnych, płytkich rowków na powierzchniach nakrętek.

Wymagania techniczne: Chropowatość śladów narzędzi na powierzchniach nośnych nakrętek nie powinna przekraczać Ra=3.2 μm (zgodnie z GB/T 1031). Dopuszczalne są ślady narzędzi na innych powierzchniach.

8. Uszkodzenie

Uszkodzenia dotyczą nieregularnych wgłębień powierzchniowych, wgłębień, zarysowań, nacięć i rowków powstałych po formowaniu nakrętki.

Powoduje: Zewnętrzne zderzenia, tarcie i wyciskanie podczas wykańczania, transportu, przechowywania i montażu powodują mechaniczne uszkodzenia powierzchni. Takie defekty nie mają ustalonej geometrii, położenia ani kierunku i są wywoływane przez zewnętrzne siły mechaniczne.

Wymagania techniczne: Uszkodzenia, które nie wpływają negatywnie na właściwości mechaniczne i właściwości użytkowe nakrętek, są dopuszczalne i nie powodują odrzucenia. Zoptymalizowane opakowanie i ustandaryzowane procedury transportu mogą skutecznie zapobiegać uszkodzeniom mechanicznym podczas transportu.