Sự hiện diện của các vùi hoặc khiếm khuyết siêu nhỏ trong bu lông bằng thép không gỉ có thể ảnh hưởng đáng kể đến sức đề kháng mệt mỏi của chúng và sức mạnh tổng thể theo các cách sau:
1. Nồng độ căng thẳng
Các vùi, chẳng hạn như các hạt phi kim loại (oxit, sunfua hoặc silicat) hoặc khiếm khuyết bằng kính hiển vi (lỗ chân lông, vết nứt hoặc lỗ rỗng), hoạt động như các chất tập trung ứng suất. Những sự không hoàn hảo này phá vỡ dòng ứng suất đồng đều trên bề mặt của bu lông, tập trung các lực ứng dụng xung quanh sự bao gồm hoặc khiếm khuyết. Sự gia tăng căng thẳng cục bộ này có thể dẫn đến:
Bắt đầu các vết nứt: Nồng độ căng thẳng có thể bắt đầu các vết nứt, đặc biệt là khi tải theo chu kỳ hoặc ứng suất dao động.
Lỗi mệt mỏi sớm: Các vết nứt bắt đầu ở các vùi hoặc khiếm khuyết thường là điểm khởi đầu cho sự cố mệt mỏi, dẫn đến lan truyền vết nứt và phá vỡ cuối cùng của bu lông dưới mức ứng suất thấp hơn so với dự kiến đối với một bu lông không có khiếm khuyết.
2. Giảm sức mạnh mệt mỏi
Các bu lông bằng thép không gỉ thường được thiết kế để chịu được tải và dỡ hàng lặp đi lặp lại, như đã thấy trong các ứng dụng có độ biến động cao (ví dụ: ô tô, không gian vũ trụ). Tuy nhiên, các vùi hoặc khiếm khuyết bằng kính hiển vi làm suy yếu vật liệu, làm giảm độ bền mệt mỏi của nó. Điều này dẫn đến:
Tuổi thọ mỏi thấp hơn: Ngay cả những khiếm khuyết nhỏ cũng có thể làm giảm đáng kể số lượng chu kỳ tải mà bu -lông có thể chịu đựng trước khi thất bại.
Khởi phát sớm vết nứt mệt mỏi: Các khiếm khuyết nhỏ đóng vai trò là điểm bắt đầu cho các vết nứt, lan truyền nhanh hơn dưới tải theo chu kỳ, dẫn đến thất bại sớm hơn so với các bu lông không có khuyết tật như vậy.
3. Độ bền kéo giảm
Bao gồm và khuyết tật cũng có thể ảnh hưởng đến độ bền kéo tổng thể của Bu lông bằng thép không gỉ , rất quan trọng cho các ứng dụng có lực trục cao có liên quan. Ảnh hưởng đến độ bền kéo có thể biểu hiện như:
Suy yếu cục bộ: Bao gồm hoặc khiếm khuyết bằng kính hiển vi làm giảm khả năng của vật liệu để xử lý tải trọng kéo đều, khiến nó thất bại ở mức độ căng thẳng thấp hơn dự kiến.
Mất độ dẻo: Một số vùi, đặc biệt là những người có đặc điểm giòn, làm giảm độ dẻo của thép không gỉ. Điều này làm cho vật liệu ít có khả năng biến dạng về mặt nhựa trước khi thất bại, làm tăng khả năng gãy giòn dưới tải trọng cao.
4. Tác động đến tính toàn vẹn cấu trúc
Trong môi trường căng thẳng cao, chẳng hạn như trong các bình áp lực hoặc động cơ tuabin, tính toàn vẹn cấu trúc của bu lông bằng thép không gỉ là tối quan trọng. Sự hiện diện của các khiếm khuyết hoặc thể vùi hiển vi:
Giảm tuổi thọ mệt mỏi: Điều này có thể đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng quan trọng về an toàn khi cần có độ bền lâu dài.
Tăng nguy cơ thất bại dưới tải động: Trong các ứng dụng có tải dao động hoặc sốc, những khiếm khuyết này có thể làm tăng đáng kể khả năng thất bại, vì khả năng chống căng thẳng biến đổi của vật liệu bị tổn hại.
5. Khả năng chống ăn mòn và ăn mòn
Trong một số trường hợp, các vùi có thể ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng chống leo (khả năng chống biến dạng dưới ứng suất không đổi ở nhiệt độ cao) và kháng ăn mòn của bu lông thép không gỉ. Điều này có thể làm tổn hại thêm hiệu suất của họ trong các môi trường đòi hỏi như:
Các ứng dụng nhiệt độ tăng cao: Khiếm khuyết hoặc bao gồm có thể dẫn đến quá trình sưởi ấm cục bộ và quá trình oxy hóa tăng tốc, làm giảm sức mạnh tổng thể của vật liệu.
Bắt đầu ăn mòn: Các thể vùi có thể tạo ra các vị trí để ăn mòn bắt đầu, đặc biệt là trong môi trường giàu clorua, dẫn đến nứt ăn mòn căng thẳng (SCC) làm xấu đi sự suy giảm vật chất.
6. Kiểm tra và kiểm soát chất lượng
Để giảm thiểu các hiệu ứng này, các bu lông bằng thép không gỉ trải qua kiểm tra và thử nghiệm nghiêm ngặt (ví dụ: sử dụng thử nghiệm siêu âm, kiểm tra tia X hoặc kiểm tra dòng điện xoáy) để phát hiện và loại bỏ mọi vùi hoặc khuyết tật có hại. Bu lông thường phải chịu:
Kiểm tra độ bền kéo: Để đánh giá khả năng chịu tải của chúng.
Các bài kiểm tra mệt mỏi: Để xác định số lượng chu kỳ họ có thể chịu được trước khi thất bại.
Thử nghiệm không phá hủy (NDT): Để xác định các khiếm khuyết nội bộ có thể ảnh hưởng đến sức mạnh và sức đề kháng mệt mỏi của các bu lông.
