بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به بررسی ماکروسکوپی شکست فنر تخت کامیون ولوو که تحت بارگذاری متناوب قرار دارد، پرداخته شده است. شکست در اثر خستگی یکی از عمده ترین انواع شکست در فنرهای تخت می باشد، که خود وابسته به عیوب در فرآیند تولید است. این نوع فنرها در شکل ها و اندازه های متفاوت برای کاربردهای مختلف به کار می روند و ساختار آنها عموماً مارتنزیت تمپر شده است. مراحل مختلف شکل دهی و عملیات حرارتی در صورتی که به درستی انجام نگیرد عیوبی در حد کریستالی در داخل و سطح قطعه به وجود می آورند که می تواند در مراحل بعدی تولید یا در هنگام کاربرد سبب شکست فنر شود.
بر این اساس، تحقیق حاضر سعی دارد تا با بررسی فاکتورهای متالورژیکی و تکنولوژیکی بر خواص مکانیکی فنرهای تخت تاثیر عواملی چون حضور ناخالصی ، ساختار نامناسب، سطح دکربوره و همچنین عوامل دیگری از قبیل سطوح اکسیدی ، حرارت دهی جهت عملیات کارگرم ، عیوب ناشی از شکل دهی گرم فولاد بر شکست این نوع فنرها را شناسایی کند.
وجود ترک های ریز سطحی در فنر های تخت که تحت بارگذاری سیکلی قرار دارند، می توان دوام و پایداری آن را در معرض خطر قرار دهد. در این مطالعه به بررسی چگونگی رشد ترک تحت بارگذاری تناوبی به عنوان یکی از مسایل مهم در مکانیک شکست پرداخته شده است. باتوجه به آزمایشات و نتایج حاصل ،وجود ناخالصی ها ، سطوح ، عملیات حرارتی و کوئنچ، ترک های ریز سطحی و فرآیند تولید نقش اساسی در شکست این نوع فنرها دارند که با فرآیند های اصلاح سطح و پولیش سطحی می توان از شکست فنرهای تخت تاحدودی جلوگیری کرد.
-1 مقدمه
همانطور که گفته شد فنرهای تخت مورد استفاده در سیستم تعلیق کامیون ها تحت بارگذاری دینامیکی - تنش کرنش تناوبی - می باشد پس بر این اساس می توان گفت که شکست این قطعات معمولا به صورت شکست خستگی می باشد برای تشخیص نوع شکست باید پارامترهای لازم برای شکست خستگی را بررسی کرد . سه عامل مهم در وقوع شکست خستگی :
-1 تنش کششی به مقدار زیاد
-2 تغییرات به حد کافی زیاد یا نوسانی در تنش اعمالی
-3 زیاد بودن چرخه های تنش اعمالی علاوه بر این موارد، تمرکز تنش ، خوردگی، دما، بار اضافی ، ساختار متالورژیکی ، تنش های باقی مانده و تنش های مرکب هم وجود دارند.[4] جهت بررسی سطح شکست از میکروسکوپ استریو و دوربین تصویر برداری با قدرت بزرگنمایی بالا استفاده شده است. بدین منظور سطح شکست ابتدا اسید شویی شده سپس با استفاده از الکل و با اب شستشو داده و با شسوار خشک نموده شده است.
-3 نتایج و بحث
شافنر به عنوان لایه اصلی دسته فنر می باشد . بیشترین تنش های وارده بر دسته فنر، به فنر اصلی یا همان شافنر وارد می شود پس طبیعتا باید مقاومت بیشتری نسبت به زیر فنرهای خود در مقابل بارهای اعمالی داشته باشد . این فنر ها تحت بارگذاری تناوبی و تنش های غیر همسان هستند .
