1.强度和韧度的合理配合
合金钢和含碳钢在汽车领域中也是占据很重要的地位,一般来,金属材料断裂韧度的提高常伴随着强度的降低,因此在选用材料时必须根据机件的服役条件和失效形式,寻求强度和韧度的合理配合。对于绝大多数汽车零件和构件,截面尺寸都不算大,而设计应)却比较低,而且对于大多数锻件和型材.宏观尺寸的裂纹也不常见,因此对断裂韧度的要求往往不需过高 如果根据材料的断裂韧度值和机件的设计应力值进行计算,其结果可能能现发生突然断裂的临界裂纹长度n,大f机件本身的尺寸,则宁可适当提高强度,以保持较高的承载能力
图l-1-28表示几种材料KIC和δs。的配合。高合金结构钢也是占据着很重要的地位,在一定程度上也是将不同的钢种进行分类及归纳,如要求具有很高的强度和较商的断裂韧度,则马氏体时效钢是首选材料。这类钢含有18%~25%的镍和其它合金元素,价格昂贵,过去曾用于制造导弹和火箭壳体,为了保护乘客安全和减轻车身重量,高强度钢板在汽车中得到日益广泛的应用,但为了降低成本,汽车上不能采用像马氏体时效钢一类的高合金钢:
中碳合金钢和低碳马氏体钢在不同温度回火后强度、塑性、韧性的变化趋势.由此可见,低碳马氏体能得到强度和韧度的良好配合,他们占据与马氏体时效钢相邻的位置。
另外值得注意的是,置Ie随强度提高而降低,K眦。却随强度提高而提高,对于半轴、花键轴、扭力杆等主要承受扭转载荷的一大类零件,当存在垂直于轴向的微细裂纹时,Km。对承载能力起着更为重要的作用。碳素钢和合金钢在应用中都是具有很大的时效性。
2.注意防止脆断事故的发生
对于国内市场汽车行业,提高整体的技术发展水平是我们共同的努力的目标,汽车零部件和构件的突然断裂常常以疲劳损伤为先导=煤炭部霍林河煤矿1978年从国外引进57辆75B载货汽车,先后有47辆投入使用到1980年有31辆车的车架发生严重断裂发生断裂的汽车运行时间并不长,其中最短者为44天,约1055h,最长者运行107天,约2573h。以后对断裂车架进行修理,把车架大梁加厚,从结构强度看,大大降低了使用应),却仍未防止断裂的继续发生。到1982年有20辆货车大梁断裂,运行时间最短,最长者133天:分析其原因是由-车架钢板在冬季气温下断裂韧度太低之故,其他结构用钢等的疲劳状态要小的多,到疲劳裂纹扩展到临界裂纹长度,时即发生脆性断裂。合金钢钢材在汽车行业中的运用也是相当的多的,在汽车零件中的运用中占据很重要的地位。
由于汽车零部件和构件承受疲劳载荷作用,裂纹先是缓慢扩展,到达临界长度时才发生失稳扩展,导致脆性断裂为了从根本上杜绝脆断事故,人们宁可加强无损探伤,把存在可见宏观裂纹的机件判废。例如连杆在淬火不当时可能产生微小裂纹,在运行中裂纹会逐渐扩展,到突然断裂时打坏发动机?一汽注重连杆在装车前的磁粉探伤,从而杜绝了凶连杆断裂的打缸事故这实际上是将疲劳门槛△Kth代替断裂韧度KJc用于安全设计,其技术思路仍是遵循,断裂力学理论。
3.正确选用材料和制订工艺
含硫量对4345钢抗拉强度和断裂韧度的综合影响。分别表示含碳量和含镍量对低温下断裂韧度的影响,这指明了低温钢必须含有较尚的镍和较低的碳能提高断裂韧度。几种钢种在不同温度回火后强度和断裂韧度的变化情况,在生产实际中应设法避开使断裂韧度处于低谷的回火温度区域。
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