Proprietățile la oboseală ale oțelului carbon sunt afectate de conținutul său de carbon, compoziția aliajului și procesul de tratament termic. Saibe din oțel carbon utilizate în mod obișnuit sunt oțel cu carbon mediu sau oțel cu carbon ridicat. Tratamentul termic adecvat al oțelului cu carbon mediu poate îmbunătăți semnificativ rezistența la oboseală. Prin procese precum călirea și revenirea, oțelul carbon poate obține o rezistență la tracțiune și o tenacitate mai mari, prelungindu-și astfel durata de viață în condiții de solicitare ridicată.
Datorită durității și rezistenței sale mai mari, oțelul cu conținut ridicat de carbon are o rezistență mai mare la oboseală și este potrivit pentru medii cu sarcini mai mari și vibrații puternice. Cu toate acestea, oțelul cu conținut ridicat de carbon are o duritate relativ scăzută și este predispus la rupere fragilă în condiții extreme de oboseală. Prin urmare, procesele rezonabile de tratament termic, cum ar fi revenirea la temperatură scăzută, sunt de obicei necesare pentru a echilibra rezistența și duritatea pentru a asigura o rezistență mai bună. Oboseală.
Efectul proiectării structurale asupra performanței la oboseală
Structura de proiectare a şaibe de blocare arc din oţel carbon îi afectează și rezistența la oboseală. Designul de „deschidere” al garniturii îi permite să genereze elasticitate atunci când este comprimat și să reziste slăbirii cauzate de forțele externe. Acest design menține preîncărcarea șurubului prin aplicarea unei presiuni axiale continue asupra șurubului.
Prin îmbunătățirea geometriei șaibei elastice, cum ar fi optimizarea razei filetului sau distribuția grosimii la deschidere, concentrația tensiunilor poate fi redusă eficient, îmbunătățind astfel rezistența la oboseală a șaibei. Distribuția uniformă a materialului și prelucrarea perfectă sunt, de asemenea, factori cheie pentru a se asigura că garnitura nu suferă de fracturi de oboseală în timpul utilizării pe termen lung.
Efectul tratamentului de suprafață asupra rezistenței la oboseală
Rezistența la oboseală a oțelului carbon poate fi, de asemenea, îmbunătățită prin procese de tratare a suprafeței. Deoarece materialele din oțel carbon sunt predispuse la micro-fisuri sub stres, aceste micro-fisuri încep adesea de la suprafață. Tratamentele de suprafață, cum ar fi placarea cu zinc, fosfatarea sau placarea cu nichel, nu numai că pot îmbunătăți rezistența la coroziune, dar și pot reduce impactul defectelor de suprafață asupra creșterii fisurilor de oboseală. Acoperirile de suprafață umplu defectele microscopice ale materialelor și reduc punctele de concentrare a tensiunii, întârziind astfel inițierea și extinderea fisurilor de oboseală.