Актуальные проблемы в машиностроении том 4 №4

Актуальные проблемы в машиностроении

. Том 4. № 4. 2017

Материаловедение

в машиностроении

____________________________________________________________________

111

Образцы с цинковым диффузионным слоем продемонстрировали меньшую

долговечность и меньшее предельное напряжение при изгибе в сравнении со стальными

образцами без защитного цинкового покрытия. Данный факт может быть обусловлен

формированием хрупких интерметаллидных фаз (Г - фаза) в переходной зоне от стальной

основы к диффузионному слою в исследуемых образцах. Они являются концентраторами

напряжений, которые, при увеличении знакопеременной внешней нагрузки, могут являться

причиной зарождения усталостной трещины [6].

Фрактографический анализ изломов образцов после испытаний с цинковым

диффузионным слоем (а) и без защитного покрытия (б) свидетельствуют о формировании

усталостной трещины в поверхностной зоне детали (рисунок 5).

Рис. 5.

Характер изломов образцов после проведения усталостных испытаний Х 20

(а) – образец с цинковым диффузионным слоем

(б) – образец без защитного покрытия

Выводы

Применяя технологии ТДЦ для антикоррозионной защиты деталей с

регламентируемыми прочностными параметрами, следует учитывать влияние температур

реализации процесса ТДЦ на структуру и эксплуатационные свойства изделий. Фактическое

значение временного сопротивления образцов, оцинкованных способом ТДЦ, сопоставимо с

данными временного сопротивления для образцов с электролитическим цинковым

покрытием. Данный факт свидетельствует об исключении влияния температур реализации

процессов ТДЦ до (420 °С) на прочностные характеристики изделий. С повышением

температуры диффузионного цинкования свыше 420 °С вероятность разупрочнения

термически обработанного крепежа возрастает.

Для деталей, работающих в условиях повторно статического (малоциклогвого) и

усталостного (многоциклового) нагружений, испытывающих при эксплуатации свыше 10

циклов нагружений, антикоррозионная защита способом ТДЦ, может стать причиной

снижения усталостных свойств за счет наличия высокотвердых хрупких фаз в цинковом

диффузионном слое. В свою очередь способ термодиффузионного цинкования можно

применять для ряда деталей, испытывающих в процессе эксплуатации до 10

циклов

нагружений, (статическое нагружение) без потери эксплуатационных свойств изделий.

Очаг разрушения

Очаг

разрушения

Зона стабильного

развития трещины

Зона

долома