การใช้งานของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงแพร่หลายมาก เช่น ในอวกาศ เครื่องจักรปิโตรเลียม รถยนต์/รถบรรทุกขนาดใหญ่ เป็นต้น ในระหว่างการใช้สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง โหมดความล้มเหลวทั่วไปจะเกิดการแตกหัก สถานการณ์การแตกหักของสลักเกลียวจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการใช้งาน สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงบางชนิดมีการแตกหักเมื่อยล้า บางส่วนแตกหักแบบเปราะ และบางส่วนมีข้อบกพร่องแตกหัก จากความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการใช้ตัวยึดและสลักเกลียว Zhonghua Standard Parts Network จะแบ่งปันแผนภาพสัณฐานวิทยาการแตกหักทั่วไปด้านล่างและเหตุผลที่เกี่ยวข้องสำหรับสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง
ตัวอย่างที่ 1: แผนภาพสัณฐานวิทยาของรูปแบบการแตกหักเมื่อยล้าของสลักเกลียวกำลังสูง
รูปที่ 1 แสดงการแตกหักเมื่อยล้าของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง
ในหมู่พวกเขา การแตกหัก A เป็นการแตกหักแบบยืดหยุ่น และการแตกหัก B คือการแตกหักเมื่อยล้า เมื่อการแตกหักของความเมื่อยล้าและการแตกหักของความเหนียวอยู่ร่วมกัน การแตกหักของความเมื่อยล้าเป็นการแตกหักครั้งแรก ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าสลักเกลียวเหล็ก b เป็นการแตกหักครั้งแรก การหลวมพอดีของเกลียวในส่วน A~B ของโบลต์ B ส่งผลให้เกิดความเครียดที่ตำแหน่ง B เมื่อเวลาผ่านไป รอยแตกขนาดเล็กจะค่อยๆ พัฒนาขึ้นภายใต้ความเครียดสลับกันของการหมุนเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งท้ายที่สุดก็นำไปสู่การแตกหักจากความล้าจากหลายสาเหตุ หลังจากที่โบลต์เหล็ก B แตก โบลต์เหล็ก A ก็ไม่สามารถรับแรงที่เกิดจากการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงได้ ส่งผลให้โอเวอร์โหลดแตกหัก โดยสรุป ความหลวมของเกลียวในส่วน A~B ของเกลียว Bสลักเกลียวเหล็กทำให้เกลียวของโบลท์และรูสกรูสึกหรอบริเวณนี้ บล็อกบาลานซ์และขาจานก็หลวมเช่นกัน ส่งผลให้เกิดจุดสั่นสะเทือนเล็กๆ บนพื้นผิวเชื่อมต่อระหว่างทั้งสอง ในเวลาเดียวกัน ความเค้นเข้มข้นจะเกิดขึ้นที่ตำแหน่ง B และภายใต้ความเค้นสลับกันของการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงเป็นเวลานาน รอยแตกขนาดเล็กจะค่อยๆ ก่อตัวขึ้น ซึ่งท้ายที่สุดนำไปสู่การแตกหักของความเมื่อยล้าจากหลายสาเหตุ หลังจากที่สลักเกลียวเหล็ก B แตก สลักเกลียวเหล็ก A ก็ไม่เพียงพอต่อแรงที่เกิดจากการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง ส่งผลให้โอเวอร์โหลดแตกหัก บล็อกสมดุลหลุดออกไป และทำให้ส่วนประกอบเครื่องยนต์เสียหาย การแตกหักของสลักเกลียวเหล็กสัมพันธ์กับแรงยึดตามแนวแกนที่ไม่เพียงพอของสลักเกลียวยึดบล็อคบาลานซ์ระหว่างการติดตั้ง
ตัวอย่างที่ 2: แผนภาพสัณฐานวิทยาของการแตกหักแบบเปราะของสลักเกลียวกำลังสูง
รูปที่ 2 แสดงการแตกหักของสลักเกลียว
การวิเคราะห์ด้วยตาเปล่าของพื้นผิวแตกหักของสลักเกลียวกำลังสูงแสดงให้เห็นว่าสลักเกลียวในรูปที่ 2 เป็นของพื้นผิวแตกหักที่เปราะ การทดสอบคุณสมบัติทางกลเพิ่มเติมพบว่าตัวบ่งชี้ความแข็งและความแข็งแรงของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงนั้นค่อนข้างสูง โดยมีอัตราส่วนผลผลิตต่อความแข็งแรงสูงที่ 0.95; การยืดตัว การหดตัวตามขวาง และพลังงานกระแทก ล้วนลดลงอย่างสม่ำเสมอตามความแข็งแรงและความแข็งที่เพิ่มขึ้น ดังนั้น,สลักเกลียวต้องเผชิญกับแรงขันล่วงหน้า ความเค้นสลับซ้ำๆ และแรงสั่นสะเทือนแรงดันสูงระหว่างการทำงาน และการแตกหักแบบเปราะมักเกิดขึ้นระหว่างการใช้งานในสถานที่ ข้อมูลประสิทธิภาพทางกลที่ได้รับการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงความเหนียวของวัสดุเป็นสิ่งจำเป็น ในกรณีการยึดวัสดุ การลดดัชนีความแข็งแรงลงอย่างเหมาะสมเพื่อปรับปรุงความเหนียวถือเป็นการหมุนที่ดี สามารถชดเชยความแข็งแรงของการเสียสละได้โดยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว
ตัวอย่างที่ 3: แผนภาพสัณฐานวิทยาของรูปแบบการแตกหักของข้อบกพร่องของสลักเกลียวกำลังสูง
รูปที่ 3 แสดงการแตกหักของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง
รูปที่ 3: เมื่อสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงแตกหัก มันจะเริ่มแตกที่ลบมุมของร่องเกลียวโดยมีความเข้มข้นของความเค้นในระดับสูง บริเวณที่เริ่มต้นรอยแตกร้าวมีขอบฉีกขาดหลายจุด โดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของรอยแยก และแสดงลักษณะการแตกหักตามขอบเกรน สลักเกลียวได้รับความเค้น
การเกิดขึ้นของการแตกหักตามขอบเกรน หลังจากการแตกหักเริ่มต้นจากแหล่งที่มาของรอยแตกร้าว รอยแตกร้าวจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วและไม่เสถียรจนกระทั่งเกิดการแตกหัก การมีอยู่ของเมล็ดหยาบและข้อบกพร่องในการแบ่งแยกขอบเขตของเมล็ดพืชภายในวัสดุ ส่งผลให้ความเครียดที่ยอมรับได้จริงลดลง ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวที่ไม่เสถียรอย่างรวดเร็ว การก่อตัวของรอยแตกขนาดเล็กเกี่ยวข้องกับการกำจัดก๊าซและตะกรันที่ไม่สมบูรณ์ระหว่างการถลุง แรงบิดในการประกอบของสลักเกลียวมีความผันผวนอย่างมาก และมีปรากฏการณ์ของการขันแน่นเกินไป รัศมีของมุมโค้งมนที่ข้อต่อของหัวโบลต์และแกนมีความผันผวนอย่างมาก และบางส่วนไม่เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน มีปัญหาในการควบคุมความแม่นยำของมิติในกระบวนการผลิตโบลต์ไม่ได้ผล
ในระหว่างกระบวนการผลิตโบลต์ พบข้อบกพร่อง เช่น การสึกหรอบนพื้นผิวการขึ้นรูปมุม R และรอยแตกเมื่อยล้าจากความร้อนบนพื้นผิวการทำงานของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง แม่พิมพ์ท่าเรือร้อน พื้นผิวรองรับแม่พิมพ์สึกหรออย่างรุนแรงและสึกกร่อน และทำการปรับเปลี่ยนด้วยเทปกาว นอกจากนี้ ค่า R ของข้อต่อก้านหัวโบลต์ไม่ได้ถูกควบคุมที่ไซต์การผลิต ข้อบกพร่องเหล่านี้ทำให้แม่พิมพ์ไม่มั่นใจในความเสถียรของมิติ เช่น ความร่วมแกนของโบลต์และความตั้งฉาก ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์และเพิ่มความเสี่ยงที่โบลต์แตกหัก
