A szénacél kifáradási tulajdonságait a széntartalom, az ötvözet összetétele és a hőkezelési eljárás befolyásolja. Az általánosan használt szénacél alátétek közepes széntartalmú acélok vagy magas széntartalmú acélok. A közepes széntartalmú acél megfelelő hőkezelése jelentősen javíthatja a fáradásállóságát. Az olyan eljárások révén, mint az edzés és a megeresztés, a szénacél nagyobb szakítószilárdságot és szívósságot érhet el, ezáltal meghosszabbítja élettartamát nagy igénybevétel mellett.
Nagyobb keménységének és szilárdságának köszönhetően a magas széntartalmú acél nagyobb fáradtságállósággal rendelkezik, és alkalmas nagyobb terhelésű és erős vibrációjú környezetekhez. A nagy széntartalmú acél azonban viszonylag alacsony szívóssággal rendelkezik, és extrém kifáradási körülmények között hajlamos a rideg törésre. Ezért ésszerű hőkezelési eljárásokra, például alacsony hőmérsékletű temperálásra általában szükség van az erő és a szívósság egyensúlyához a jobb ellenállás érdekében. Fáradtság.
A szerkezeti tervezés hatása a fáradási teljesítményre
A tervezési struktúra szénacél rugós rögzítő alátétek a fáradtságállóságát is befolyásolja. A tömítés „nyíló” kialakítása lehetővé teszi, hogy összenyomásakor rugalmasságot hozzon létre, és ellenálljon a külső erők által okozott kilazulásnak. Ez a kialakítás fenntartja a csavar előfeszítését azáltal, hogy folyamatos axiális nyomást fejt ki a csavarra.
A rugós alátét geometriájának javításával, például a nyílás sugarának vagy vastagságeloszlásának optimalizálásával a feszültségkoncentráció hatékonyan csökkenthető, ezáltal javítható az alátét fáradtságállósága. Az egyenletes anyageloszlás és a hibátlan megmunkálás szintén kulcsfontosságú tényező annak biztosításában, hogy a tömítés ne szenvedjen kifáradási törést a hosszú távú használat során.
A felületkezelés hatása a fáradásállóságra
A szénacél fáradtságállósága felületkezelési eljárásokkal is javítható. Mivel a szénacél anyagok feszültség hatására hajlamosak a mikrorepedésekre, ezek a mikrorepedések gyakran a felületről indulnak ki. Az olyan felületkezelések, mint a horganyzás, a foszfátozás vagy a nikkelezés, nemcsak javíthatják a korrózióállóságot, hanem csökkenthetik a felületi hibák kifáradási repedések növekedésére gyakorolt hatását is. A felületi bevonatok kitöltik a mikroszkopikus anyaghibákat, és csökkentik a feszültségkoncentrációs pontokat, ezáltal késleltetik a kifáradási repedések keletkezését és kiterjedését.