ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพความล้าของสลักเกลียวมีอะไรบ้าง?

Dec 01, 2023

ฝากข้อความ

1. อิทธิพลของรูปทรงหุบเขาเกลียวและขนาดรัศมี

เมื่อสลักเกลียวถูกเน้น ความเข้มข้นของความเครียดจะเกิดขึ้นที่หุบเขาด้าย และค่าของมันขึ้นอยู่กับรูปร่างของหุบเขาเส้นด้ายเป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนรูปร่างของหุบเขา ยิ่งร่องของเส้นด้ายมีความเรียบมากขึ้น ความเข้มข้นของความเค้นก็จะน้อยลงและความแข็งแรงของความล้าก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย โดยทั่วไป เกลียวก้นแบนจะมีความแข็งแรงล้าต่ำ หากใช้หุบเขาโค้งมนแทนหุบเขาที่มีก้นแบน จะสามารถปรับปรุงความแข็งแรงเมื่อยล้าของสลักเกลียวได้ ตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเค้นแบบยืดหยุ่นของหุบเขาด้ายด้านล่างแบนคือ 2.54 ในขณะที่ร่องโค้งที่ได้รับการปรับปรุงคือ 1.52 กล่าวคือ ค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเค้นในหุบเขาแบบหลังคือ 40% ต่ำกว่าแบบแรก ซึ่งสามารถ เพิ่มความแข็งแรงเมื่อยล้าอย่างน้อย 20%; หากความแข็งแรงเมื่อยล้าของสลักเกลียวเหล็ก 40CrNiMo ที่ผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัวแล้วที่มีหุบเขาก้นแบน M6-1.0 คือ 95MPa เมื่อใช้หุบเขารูปทรงโค้งที่มีรัศมีขนาดใหญ่ 0.1 มม. ความแข็งแรงของความล้าสามารถเพิ่มเป็น 120MPa ซึ่งเพิ่มขึ้น 26 % ความแข็งแรงเมื่อยล้าของสลักเกลียว CD (การออกแบบที่สำคัญสำหรับการแตกหัก) ที่พัฒนาขึ้นใหม่โดย Nippon Steel Corporation ของญี่ปุ่นนั้นเพิ่มขึ้นมากถึง 100% คุณสมบัติหลักของโบลต์ CD คือความสูงของยอดของเกลียวภายในของน็อตจะค่อยๆ ลดลงเพื่อให้รับแรงได้ มีความสม่ำเสมอมากขึ้น

2. อิทธิพลของความหยาบผิวของเกลียว

ความหยาบผิวของเกลียวมีอิทธิพลอย่างมากต่ออายุความล้าของสลักเกลียว ตัวอย่างเช่น เมื่อความหยาบของสลักเกลียวเหล็ก 40CrNiMo ที่มีเกลียว M6-1.0 ลดลงจาก 0.08 เป็น {{ 14}}.16 ถึง 0.63 ถึง 1.35 ความเมื่อยล้าลดลง 33% สำหรับสลักเกลียวที่มีเกลียว M12-1.5 ความหยาบของพื้นผิวจะลดลงจาก 0.08 เป็น 0.16 เป็นเมื่อ 0.16~0.32 ความล้าของพื้นผิวจะลดลง 21%
3. อิทธิพลของกระบวนการรีดเกลียว

เกลียวที่ม้วนจะทำให้เกิดชั้นเสริมการเสียรูปและความเค้นอัดตกค้างสูง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการป้องกันการเริ่มต้นและการขยายตัวของรอยแตกเมื่อยล้าในช่วงต้น ในขณะเดียวกัน ยังช่วยลดความหยาบของพื้นผิวของหุบเขาด้วย ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อความแข็งแรงเมื่อยล้าของสลักเกลียว การปรับปรุง. อย่างไรก็ตาม หากรีดด้ายแล้วใช้ความร้อน ปัจจัยที่เป็นประโยชน์ข้างต้นจะหายไป ดังนั้นจากมุมมองของการปรับปรุงประสิทธิภาพความล้าของสลักเกลียว ควรรีดเกลียวหลังการให้ความร้อน แต่มีปัญหาอีกประการหนึ่งในเวลานี้ นั่นคือ ความแข็งของโบลต์โดยเฉพาะโบลต์ที่มีความแข็งแรงสูง มักจะสูงขึ้นหลังจากการอบชุบ ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานของดายรีดเกลียวลดลง นอกจากนี้ หากคุณภาพของการรีดเกลียวไม่ดีพอ และเกิดรอยแตกขนาดเล็กหรือการหลุดร่อนที่คล้ายกับความล้าจากการสัมผัสเกิดขึ้นบนพื้นผิวหรือรากของเกลียว ผลของการปรับปรุงประสิทธิภาพความล้าของสลักเกลียวจะไม่ชัดเจน และประสิทธิภาพความเมื่อยล้าก็จะลดลงด้วย

4. อิทธิพลของข้อบกพร่องทางโลหะวิทยาในเหล็ก

การแยกสลายคาร์บอนบนพื้นผิวของวัตถุดิบมักเกิดจากการขาดการป้องกันพื้นผิวว่างที่มีประสิทธิภาพในระหว่างกระบวนการรีดและให้ความร้อน หากชั้นสลายคาร์บอนตื้นและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจำเป็นต้องผ่านกระบวนการตัดที่เพียงพอ ชั้นสลายคาร์บอนจะถูกเอาออก ดังนั้นจึงช่วยลดผลกระทบของการแยกสลายคาร์บอนนี้ อย่างไรก็ตาม สลักเกลียวบางตัวจะไม่ได้รับการตัดเฉือนอีกต่อไปหลังจากการขึ้นรูปแบบเย็นหรือการวาดแบบเย็น ดังนั้นข้อบกพร่องที่พื้นผิวของวัตถุดิบจึงยังคงอยู่บนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว

ชั้นสลายคาร์บอนอย่างรุนแรงบนพื้นผิวของสลักเกลียวเป็นบริเวณที่อ่อนแอ ในระหว่างกระบวนการรีดเกลียวหลังจากการรีดเย็น เนื่องจากการเสียรูปขนาดใหญ่ของพื้นผิวเหล็ก ชั้นการแยกคาร์บอนส่วนใหญ่จะถูกบีบลงที่ด้านบนของเกลียว ความแข็งแรงและความแข็งของชั้นที่แยกคาร์บอนออกนั้นต่ำมาก ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะสึกหรอและสะดุดได้ง่าย (มีการตัดด้าย) และอาจกลายเป็นสาเหตุของรอยแตกเมื่อยล้าได้ง่าย ทำให้เกิดความล้มเหลวจากความเมื่อยล้าในช่วงต้น

การเจือปนในเหล็ก โดยเฉพาะการเจือปนแข็งและเปราะขนาดใหญ่ ทำลายความต่อเนื่องของวัสดุเมทริกซ์ ภายใต้การกระทำของความเค้นภายในและภายนอก ความเข้มข้นของความเค้นสูงจะถูกสร้างขึ้นได้อย่างง่ายดายที่ส่วนต่อประสานระหว่างสารรวมและเมทริกซ์ ซึ่งนำไปสู่การเริ่มต้นของรอยแตกเมื่อยล้าตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยลดความต้านทานต่อความเมื่อยล้าของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงได้อย่างมาก

ส่งคำถาม