Diş haddeleme, dişlerin nasıl oluşturulduğuna ve sonuçta ortaya çıkan malzeme özelliklerine bağlı birkaç temel faktör nedeniyle, kesme diş açmaya kıyasla paslanmaz çelik cıvataların yorulma direncini önemli ölçüde artırır. İplik haddelemenin yorulma direncini nasıl arttırdığına ilişkin bir döküm:
Soğuk İşlemle Malzeme Güçlendirme
Diş haddeleme, cıvata yüzeyine basınç uygulanarak dişlerin oluşturulduğu, malzemenin plastik olarak istenen diş şekline deforme olmasına neden olan bir soğuk şekillendirme işlemidir. Bu soğuk işlem, paslanmaz çelikte iş sertleşmesine neden olur ve yüzey katmanının sertliğini ve mukavemetini arttırır.
Soğuk şekillendirilmiş dişler daha yüksek basınç kalıntı gerilimine sahiptir, bu da yüzeyin döngüsel yükler (tekrarlanan gerilimler) altında çatlama olasılığının daha düşük olduğu ve cıvatanın yorulma direncinin arttığı anlamına gelir. Buna karşılık, kesik diş açma, malzemeyi kaldırarak dişleri daha zayıf ve tekrarlanan yükler altında çatlamaya daha yatkın hale getirir.
Malzeme Kaldırma Yok = Sürekli Tane Yapısı
Diş çekmede cıvatadan hiçbir malzeme çıkarılmaz. Bunun yerine malzeme, iplikleri oluşturacak şekilde yer değiştirir. Bu, paslanmaz çeliğin diş konturunu takip eden sürekli tanecik yapısını korur.
Bu sürekli tanecik akışını koruyarak, haddelenmiş iplikler daha güçlü ve yorulmaya karşı daha dayanıklı hale gelir. Öte yandan kesik diş açma, tane yapısını bozarak, zamanla yorulmaya ve arızaya karşı daha savunmasız olan stres yoğunlaşma noktaları yaratır.
Pürüzsüz Yüzey Kaplaması
Haddelenmiş iplikler genellikle kesilmiş ipliklere kıyasla daha pürüzsüz bir yüzey kaplamasına sahiptir. Daha pürüzsüz yüzey, döngüsel yükleme sırasında stres yoğunlaştırıcı olarak işlev görebilecek mikroskobik çentikler veya alet izleri gibi yüzey kusurlarının daha az olduğu anlamına gelir.
Kesilen dişlerde, işleme prosesi sıklıkla arkasında küçük yüzey kusurları bırakır; bu kusurlar, tekrarlanan gerilimler altında çatlakları başlatarak yorulma arızasına yol açabilir. Daha pürüzsüz yüzeyleriyle haddelenmiş iplikler gerilimi daha eşit bir şekilde dağıtır ve bu nedenle çatlama olasılığı daha azdır.
Artık Basınç Gerilmesi
İplik haddeleme işlemi, diş kökündeki (dişin en alt kısmı) malzemeye artık basınç gerilimi uygular. Bu faydalıdır çünkü yorulma hasarlarının çoğu yüzeyde başlar ve basınç gerilimleri, çatlamaya neden olan çekme gerilimlerini ortadan kaldırır.
Kesilmiş dişlerde, işleme prosesi bu faydalı basınç gerilimlerini tetiklemez ve hatta malzemeyi artık çekme gerilimleriyle bırakabilir, bu da yorulma yüklemesi altında çatlağın başlamasını ve yayılmasını teşvik eder.
Azaltılmış Stres Konsantrasyonu
Diş açma işleminin ürettiği yumuşak geçişler ve yuvarlak hatlar, diş kökü gibi kritik noktalardaki gerilim konsantrasyonlarını azaltır. Buna karşılık, kesilmiş dişlerde genellikle daha keskin geçişler bulunur; bunlar gerilim yükseltici görevi görür ve bu alanlarda yorulma çatlaklarının oluşma olasılığını artırır.
Haddelenmiş dişlerde daha düşük gerilim konsantrasyonu, bunların arızalanmadan daha fazla yük döngüsüne dayanabileceği anlamına gelir; bu da onları cıvataların tekrar tekrar yükleme ve boşaltmaya maruz kaldığı uygulamalar için daha uygun hale getirir.
Artan Yorulma Ömrü
Haddelenmiş dişlerde daha pürüzsüz yüzey kalitesi, basınç artık gerilmeleri, sürekli tane akışı ve azaltılmış gerilim konsantrasyonlarının birleşimi, yorulma ömrünü büyük ölçüde artırır. paslanmaz çelik cıvatalar . Bu özellikle havacılık, otomotiv ve yapı mühendisliği gibi dinamik veya döngüsel yükleme içeren uygulamalarda önemlidir.
Çalışmalar, haddelenmiş dişlerin yorulma ömrünü kesilmiş dişlere kıyasla dört ila beş kat artırabildiğini, bu da onları yüksek stresli ve yorulma açısından kritik uygulamalar için tercih edilen seçenek haline getirdiğini göstermiştir.
Sonuç olarak, diş çekme, paslanmaz çelik cıvataların yorulma direncini şu şekilde artırır:
Malzemenin soğuk işlemle güçlendirilmesi.
Sürekli tane yapısının korunması.
Daha az kusurla daha pürüzsüz bir yüzey elde edilir.
Yararlı basınç artık gerilmelerinin tanıtılması.
Diş kökündeki stres konsantrasyonlarının azaltılması.
Bu faktörler toplu olarak haddelenmiş dişleri kesik dişlere kıyasla döngüsel yükler altında önemli ölçüde daha dayanıklı hale getirerek zorlu uygulamalarda paslanmaz çelik cıvataların yorulma performansını ve ömrünü artırır.
