Zakaj se-močni vijaki zlomijo?

Podzavestno mislimo, da večja kot je trdnost vijaka, manjša je verjetnost, da se zlomi. Vendar temu ni tako-nasprotno,visoko{0}}trdni vijakizlomijo pogosteje kot običajni vijaki in za tem pojavom je ključna logika.

Najprej moramo razjasniti ključno načelo: večja kot je trdnost vijaka, večja je njegova trdota (so v pozitivni korelaciji); medtem ko večja kot je trdota, slabša je žilavost (so v negativni korelaciji). To pomeni, da imajo visoko{1}}trdni vijaki majhen raztezek. Če napetost preseže mejo, bodo neposredno podvrženi krhkemu lomu, namesto da bi se najprej občutno deformirali kot navadni vijaki, preden odpovejo. Še pomembneje je, da se vijaki z visoko-trdnostjo sami po sebi uporabljajo v scenarijih visoke-obremenitve in so zasnovani tako, da ustrezajo razponu njihovih mehanskih lastnosti. Če dejanska obremenitev preseže mejo zaradi nepravilnega delovanja ali neobičajnih delovnih pogojev, bo verjetno prišlo do zloma. V okoljih z nizko-obremenitvijo je mogoče za nadzor stroškov uporabiti navadne vijake, tako da ni potrebe po-visoko trdnih vijakih-, kar je glavni razlog, zakaj se-visoko trdni vijaki pogosteje zlomijo.

Posebni vzroki-za zlom vijakov z visoko trdnostjo vključujejo predvsem naslednje kategorije:

1. Zlom zaradi preobremenitve sklopa

Bistvo pritrdilnih -sornikov z visoko trdnostjo je, da naredite vijak natezno z zategovanjem matice, da ustvarite določeno prednapetost (zaklepno silo), namesto da "vrtite in pritiskate navoj na zadnji strani vijaka". Njegov navor pri zategovanju ima jasne standardne parametre, običajno nadzorovane pri približno 75 % meje tečenja materiala vijaka-ta navor lahko povzroči rahlo elastično deformacijo vijaka, povratna napetost, ki jo povzroči deformacija, pa je prednapetost. Če zatezni moment preseže standardno območje, bo vijak prenesel čezmerno natezno obremenitev, kar bo neposredno povzročilo zlom zaradi obremenitve.

Za nadzor navora zategovanja so potrebni trije pogoji: razumno načrtovanje-postopka namestitve na mestu, natančna orodja za namestitev (kot so momentni ključi, multiplikatorji navora) in operaterji, ki so bili pred nastopom službe formalno usposobljeni (sposobni morajo biti natančno prebrati in nastaviti parametre orodja). Upoštevati je treba, da imajo momentni ključi različnih stopenj natančnosti različne tolerance, običajno ±4%10% (ne 20%). Le če so pogoji, kot sta napajanje in zračni tlak, stabilni in je orodje znotraj obdobja veljavnosti kalibracije, toleranca ne bo povzročila tveganja zloma; če toleranca presega razpon, je verjetno, da pride do nepravilnega navora.

2. Zlom, ki ga povzroča nihanje koeficienta trenja

Ko jevijak in maticonavoji zaskočijo, bo koeficient trenja vplival na dejansko prednapetost-tudi če je nastavljen enak navor, bodo nihanja v koeficientu trenja povzročila razpršenost prednapetosti. Če koeficient trenja ni v celoti upoštevan in se zanašajo samo na parametre navora, je verjetno, da bo prišlo do nezadostne prednapetosti ali preobremenitve: ko je koeficient trenja prevelik, je prednapetost premajhna pri enakem navoru (kar lahko vodi do popuščanja); ko je koeficient trenja premajhen, je prednapetost prevelika pri istem navoru (kar lahko povzroči zlom).

V industrijskih scenarijih je pogost vzrok zmanjšanega koeficienta trenja nepooblaščeno mazanje: nekatere tovarne na navoje vijakov nanesejo smukec, običajno mazalno olje itd. za priročno montažo. Čeprav lahko to zmanjša trenje in olajša privijanje, bo znatno zmanjšalo koeficient trenja, zaradi česar bo prednapetost močno presegla standard pri enakem navoru in na koncu povzročila zlom. Pravilen pristop je, da namesto naključnih mazalnih medijev uporabite specializirane spojine proti -zagozdenju (ki se morajo ujemati z materialom vijaka).

3. Zlom zaradi utrujenosti

Zlom zaradi utrujenosti je najbolj prikrit način okvare-sornikov z visoko trdnostjo-pred zlomom ni očitnih znakov in se lahko pojavi nenadoma med statičnimi ali delovnimi pogoji. Poleg tega je mesto zloma večinoma skoncentrirano na območjih koncentracije napetosti, kot je prehodni kot med glavo in steblom ter koren navoja.

Glavni vzrok za to vrsto loma je »uporaba preko meje utrujenosti«: čeprav imajo visoko{0}}trdni vijaki visoko dodano vrednost, jih bodo nekatera podjetja ponovno uporabljala za nedoločen čas, da bi prihranila stroške. Ko število uporab ali izmenična obremenitev preseže njihovo mejo utrujenosti, bodo v notranjosti vijaka postopoma nastale mikrorazpoke, ki bodo sčasoma povzročile zlom zaradi utrujenosti. Zato je zelo potrebno izvajati celovite redne preglede vijakov z visoko -trdnostjo (kot so pregledi z magnetnimi delci, ultrazvočno testiranje), ne pa "redko potrebni".

4. Zlom zaradi nezadostnega zategovanja

Zdi se, da vijaki, ki "niso popolnoma zategnjeni", ne prenesejo obremenitev, toda v resnici lahko zlome povzroči zračnost, ki nastane zaradi popuščanja. Na primer: ko sta dve vrtalni cevi povezani z -sorniki visoke trdnosti za vrtanje navzdol v tla, bo velik razmik, če vijaka nista popolnoma zategnjena. Ko se visok navor vrtanja prenaša skozi vrtalne cevi, bo razdalja povzročila, da bodo vijaki nosili dodatno strižno silo in izmenično udarno silo-te sile daleč presegajo projektirano območje ležaja vijaki, kar sčasoma vodi do zloma. V bistvu se nezadostno zategnjen vijak spremeni iz "napetega elementa" v "strižnega in udarnega elementa", pri čemer ne uspe, ker presega svojo-vrsto nosilnosti.

5. Zlom, ki ga povzročajo težave s kakovostjo

Podstandardni materiali ali postopki toplotne obdelave so pridobljene težave s kakovostjo in neposredni vzroki zloma:

Podstandardni materiali: uporaba vrst jekla, ki ne izpolnjujejo zahtev (kot je zamenjava legiranega konstrukcijskega jekla z navadnim ogljikovim jeklom), ali imajo materiali prirojene napake, kot so nečistoče in razpoke;

Podstandardni postopki toplotne obdelave: Odstopanja v parametrih, kot sta temperatura kaljenja in čas popuščanja, bodo povzročila nekvalificirane mehanske lastnosti vijakov (kot je visoka trdota, a izjemno slaba žilavost).

Tovrstne težave je mogoče popolnoma rešiti s strogim nadzorom nabave materiala (preverjanje materialnih certifikatov), ​​proizvodnih procesov (spremljanje procesov toplotne obdelave) in tovarniških inšpekcij (testiranje mehanskih lastnosti).