1. A influência do formato do vale da rosca e do tamanho do raio.
Quando o parafuso é tensionado, a concentração de tensão ocorrerá no vale da rosca e seu valor depende em grande parte do formato do vale da rosca. Mudando a forma do vale, por exemplo, quanto mais suave for o sulco do vale da rosca, menor será a concentração de tensão e maior será a resistência à fadiga. Em geral, as roscas com fundo plano apresentam baixa resistência à fadiga. Se forem usados vales arredondados em vez de vales de fundo plano, a resistência à fadiga do parafuso pode ser melhorada. Por exemplo, o coeficiente de concentração de tensão elástica do vale da rosca de fundo plano é 2,54, enquanto a ranhura do arco melhorada é 1,52, ou seja, o coeficiente de concentração de tensão do vale deste último é 40% menor que o primeiro, o que pode aumentar a resistência à fadiga em pelo menos 20%; se A resistência à fadiga dos parafusos de aço 40CrNiMo temperados e revenidos com vales de fundo plano M6-1.0 for 95MPa. Ao usar vales em forma de arco com um raio grande de 0,1 mm, a resistência à fadiga pode ser aumentada para 120 MPa, o que representa um aumento de 26%. A resistência à fadiga dos parafusos CD (projeto crítico para fratura) recentemente desenvolvidos pela japonesa Nippon Steel Corporation foi aumentada ainda mais, até 100%. A principal característica dos parafusos CD é que a altura da crista da rosca interna da porca diminui gradualmente para permitir que ela suporte a força. Mais uniforme.
2. A influência da rugosidade da superfície da rosca.
A rugosidade superficial da rosca tem grande influência na vida à fadiga do parafuso. Por exemplo, quando a rugosidade de um parafuso de aço 40CrNiMo com uma rosca M6-1.0 é reduzida de 0.08 para {{ 14}}0,16 a 00,63 a 1,35, a resistência à fadiga é reduzida em 33%; para um parafuso com rosca M12-1.5, a rugosidade da superfície é reduzida de 0.08 para 0,16 a Quando 0,16~0,32, a resistência à fadiga diminui em 21%.
3. Influência do processo de laminação de roscas.
Os fios laminados produzirão uma camada de reforço de deformação e alta tensão de compressão residual, que desempenha um grande papel na prevenção do início e expansão precoce de trincas por fadiga; ao mesmo tempo, também reduzirá a rugosidade superficial do vale, beneficiando assim a resistência à fadiga do parafuso. melhoria. No entanto, se o fio for enrolado e depois tratado termicamente, os fatores benéficos acima desaparecerão. Portanto, na perspectiva de melhorar o desempenho à fadiga dos parafusos, as roscas devem ser laminadas após tratamento térmico. Mas há outro problema neste momento, ou seja, a dureza dos parafusos, principalmente dos parafusos de alta resistência, costuma ser maior após o tratamento térmico, o que reduz a vida útil da matriz de laminação da rosca. Além disso, se a qualidade da laminação da rosca não for boa o suficiente e ocorrerem microfissuras ou fenômenos de lascamento semelhantes à fadiga de contato na superfície ou raiz da rosca, o efeito de melhorar o desempenho de fadiga do parafuso não será óbvio, e o desempenho da fadiga será ainda reduzido.
4. A influência dos defeitos metalúrgicos no aço.
A descarbonetação na superfície das matérias-primas é geralmente causada pela falta de proteção eficaz da superfície da peça bruta durante o processo de laminação e aquecimento. Se a camada de descarbonetação for rasa e o produto acabado precisar passar por processamento de corte suficiente, a camada de descarbonetação será removida, eliminando assim o impacto dessa descarbonetação. No entanto, alguns parafusos não são mais usinados após a cabeçagem ou trefilação a frio, de modo que os defeitos superficiais das matérias-primas permanecem na superfície das peças acabadas.
A camada de descarbonetação severa na superfície do parafuso é uma área fraca nele. Durante o processo de laminação da rosca após o cabeçote a frio, devido à grande deformação da superfície do aço, a maior parte da camada de descarbonetação será comprimida na área superior da rosca. A resistência e a dureza desta camada descarbonetada são muito baixas, por isso é propensa a desgaste e tropeços (as roscas são cisalhadas) e pode facilmente se tornar uma fonte de trincas por fadiga, causando falhas precoces por fadiga.
As inclusões no aço, especialmente as grandes inclusões duras e quebradiças, destroem a continuidade do material da matriz. Sob a ação de tensões internas e externas, alta concentração de tensões é facilmente gerada na interface entre as inclusões e a matriz, levando ao início precoce de trincas por fadiga. Reduz significativamente a resistência à fadiga de parafusos de alta resistência.
