ボルトにはなぜ疲労強度があるのか

ボルトの疲労亀裂の発生：

疲労亀裂が始まる最初の場所は便宜的に疲労源と呼ばれます。疲労源はボルトの微細構造に非常に敏感であり、非常に小さなスケールで疲労亀裂を引き起こす可能性があります。 一般に、粒度が 3 ～ 5 の範囲内では、ボルトの表面品質の問題が主な疲労の原因であり、ほとんどの疲労はボルトの表面または表面下で始まります。

しかし、ボルト材料の結晶中には多数の転位や合金元素や不純物が存在し、粒界強度が大きく異なり、これらの要因により疲労亀裂が発生する可能性があります。 結果は、疲労亀裂が粒界、表面介在物、第二相の粒子や空隙で発生しやすいことを示しており、これらはすべて材料の複雑さと変化性に関係しています。 熱処理によりボルトの組織を改善できれば、疲労強度をある程度向上させることができます。

脱炭素化が疲労に及ぼす影響:

ボルト表面の脱炭により、焼入れ後のボルトの表面硬度と耐摩耗性が低下し、ボルトの疲労強度が効果的に低下します。 脱炭試験のボルト性能に関するGB/T3098.1規格。 不適切な熱処理により表面が脱炭され、表面品質が低下するため、ボルトの疲労強度が低下する可能性があることが多くの文献で示されています。 高力ボルト破断の破壊原因を解析したところ、ヘッドロッド接合部に脱炭層が存在することが判明した。 しかし、Fe3C は高温で O2、H2O、H2 と反応する可能性があり、その結果、ボルト材料内の Fe3C が減少し、ボルト材料のフェライト相が増加し、ボルト材料の強度が低下します。