A rozsdamentes acél csavarok zárványai vagy mikroszkopikus hibáinak jelenléte jelentősen befolyásolhatja a fáradtság ellenállását és az általános szilárdságot a következő módon:
1. Stresszkoncentráció
A zárványok, például a nem fémes részecskék (oxidok, szulfidok vagy szilikátok) vagy mikroszkopikus hibák (pórusok, repedések vagy üregek), stresszkoncentrátorként működnek. Ezek a hiányosságok megzavarják a feszültség egyenletes áramlását a csavar felületén, és az alkalmazott erőket a beépítés vagy a hiba körül koncentrálják. Ez a lokalizált stressznövekedés a következőkhöz vezethet:
A repedések megkezdése: A stresszkoncentráció repedéseket indíthat, különösen ciklikus terhelés vagy ingadozó feszültségek esetén.
Korai fáradtsághiány: A zárványok vagy hibáknál kezdődő repedések gyakran a kiindulási pontok a fáradtság meghibásodásakor, ami a csaptelepet és a csavar esetleges törését eredményezi alacsonyabb stresszszintek mellett, mint amennyit a hibamentes csavar esetében elvárhatnánk.
2. Csökkent fáradtság
A rozsdamentes acél csavarokat általában úgy tervezték, hogy ellenálljanak az ismételt be- és kirakodásnak, amint azt a nagy vibrációs alkalmazásokban látják (például autóipari, űrkutatás). A zárványok vagy a mikroszkopikus hibák azonban gyengítik az anyagot, csökkentve a fáradtság szilárdságát. Ennek eredményeként:
Alacsonyabb fáradtsági élettartam: Még a kisebb hiányosságok is drasztikusan csökkenthetik a terhelési ciklusok számát, amelyet a csavar elviselhet a meghibásodás előtt.
A fáradtság -repedés korai megjelenése: A kis hibák kiindulási pontként szolgálnak a repedések számára, amelyek gyorsabban terjednek ciklikus terhelés alatt, ami korábbi meghibásodást eredményez, mint a csavarok, mint az ilyen hibák nélkül.
3. Csökkent szakítószilárdság
A zárványok és hibák is befolyásolhatják a teljes szakítószilárdságát rozsdamentes acél csavarok , ami elengedhetetlen az alkalmazásoknál, ahol magas axiális erők vannak bevonva. A szakítószilárdságra gyakorolt hatás:
Lokalizált gyengülés: A zárványok vagy a mikroszkopikus hibák csökkentik az anyag azon képességét, hogy egyenletesen kezeljék a szakítószilárdságot, ami a vártnál alacsonyabb stresszszinteknél kudarcot vall.
Duktékonysági veszteség: Néhány zárvány, különösen a törékeny tulajdonságokkal rendelkező zárványok csökkentik a rozsdamentes acél rugalmasságát. Ez miatt az anyag kevésbé képes a plasztikusan deformálódni a kudarc előtt, növelve a törékeny törés valószínűségét nagy terhelések mellett.
4. Hatás a szerkezeti integritásra
Nagy stressz környezetben, például nyomás edényekben vagy turbina motorokban, a rozsdamentes acél csavarok szerkezeti integritása kiemelkedően fontos. Mikroszkopikus hibák vagy zárványok jelenléte:
Csökkenti a fáradtság élettartamát: Ez különösen kritikus lehet a biztonsági kritikus alkalmazásokban, ahol hosszú távú tartósság szükséges.
Növeli a kudarc kockázatát dinamikus terhelés esetén: Az ingadozó vagy sokkterheléssel rendelkező alkalmazásokban ezek a hibák drasztikusan növelik a kudarc valószínűségét, mivel az anyag képes a változó stressz elleni küzdelemre.
5. Kúszás és korrózióállóság
Bizonyos esetekben a zárványok negatívan befolyásolhatják a kúszás ellenállást (állandó hőmérsékleten állandó feszültség esetén a deformáció ellenállása) és a rozsdamentes acél csavarok korrózióállóságát. Ez tovább veszélyeztetheti teljesítményüket olyan igényes környezetben, mint például:
Megemelt hőmérsékleti alkalmazások: A hibák vagy zárványok lokalizált fűtéshez és gyorsított oxidációhoz vezethetnek, csökkentve az anyag teljes szilárdságát.
Korrózió kezdeményezése: A zárványok olyan helyeket hozhatnak létre, amelyek a korrózió megkezdődik, különösen a kloridban gazdag környezetben, ami stresszkorrózió-repedéshez (SCC) vezet, amely romlik az anyag lebomlásának.
6. Tesztelés és minőség -ellenőrzés
Ezen hatások enyhítése érdekében a rozsdamentes acél csavarok szigorú ellenőrzésen és tesztelésen mennek keresztül (például ultrahangos tesztelés, röntgen-ellenőrzés vagy örvényáram-tesztelés segítségével) a káros zárványok vagy hibák észlelésére és kiküszöbölésére. A csavarokat gyakran a következőknek vannak kitéve:
Szakítóvizsgálatok: A terhelés-hordozó képesség értékelése.
Fáradtsági tesztek: Annak meghatározása érdekében, hogy a ciklusok száma a meghibásodás előtt ellenáll.
Nem pusztító tesztelés (NDT): A belső hibák azonosítása, amelyek befolyásolhatják a csavarok szilárdságát és fáradtsági ellenállását.
