ボルトに疲労強度があるのはなぜですか?

ボルトの疲労亀裂の発生:

疲労亀裂が最初に発生する箇所は、便宜上「疲労源」と呼ばれ、ボルトの微細構造に非常に敏感であり、ごく小さなスケールでも疲労亀裂を発生させる可能性があります。一般的に、3~5粒度の範囲内では、ボルト表面の品質問題が主な疲労源であり、ほとんどの疲労はボルト表面またはその下層で発生します。

しかしながら、ボルト材の結晶中には多数の転位や合金元素、不純物が存在し、粒界強度が大きく異なるため、これらの要因が疲労亀裂の発生につながる可能性がある。研究結果によると、疲労亀裂は粒界、表面介在物、第二相粒子、空隙などで発生しやすく、これらはすべて材料の複雑さと変化しやすさに関係している。熱処理後にボルトの微細構造を改善できれば、疲労強度をある程度向上させることができる。

脱炭素化が疲労に及ぼす影響:

ボルト表面の脱炭は、焼入れ後のボルトの表面硬度と耐摩耗性を低下させ、ボルトの疲労強度を効果的に低下させる可能性があります。GB/T3098.1 ボルト性能脱炭試験規格。多くの文書は、不適切な熱処理が表面の脱炭と表面品質の低下によりボルトの疲労強度を低下させることを示しています。高強度ボルトの破断原因を分析すると、ヘッドロッドの接合部に脱炭層が存在することがわかります。しかし、Fe3C は高温で O2、H2O、H2 と反応し、ボルト材料内部の Fe3C の減少を引き起こし、ボルト材料のフェライト相を増加させ、ボルト材料の強度を低下させます。


投稿日時:2022年12月26日