高張力鋼から機械加工されたねじは、損傷を受けやすいですか?


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私はASTM A311-04直径1.25インチの丸型1050鋼棒を使用しており、引張強度の読み取り値は155,227 PSIです。通常、13-133,000 PSIの範囲の材料を受け取ります。棒は5 / 8-18 UNFねじに加工されています。

一般的なトルクナットを取り付けると、これらの機械加工部品のねじ山が損傷する場合があります。ナットを手で締め、空気圧ガンでしっかりと締めます。一般的なトルクナットの取り付け中に、ねじ山がシャフトから剥がれています。これは新しい現象であり、この「高い」引張強さ(155,227 PSI)を持つ鋼で機械加工されたねじを中心とするようです。ナットと組み立てプロセスは根本的な原因として除外されています。

材料の引張強度により、スレッドが損傷を受けやすくなる状況が発生する可能性がありますか?テストでは、ねじがシャフトから引っ張られてナットのねじに埋め込まれているように見えます。興味がある場合、硬度は33 HRCです。


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13〜133 ksiですか?それとも130から133でしたか?
エア

一般に、強度と硬度が高くなると、鋼の延性が低下します。スレッドは基本的に1つの巨大な応力ライザーであるため、高強度の鋼がもろい破損の影響を受けやすくなっても、それほど衝撃的ではありません。ボルトは何かでコーティングされていますか?亜鉛めっきによる水素脆化は、共通の懸念事項です。
Ethan48 2015年

スレッドがいつ失敗するかは明確ではありません。ナットが通されていてもバーに張力がかかっていない場合、それらは故障していますか?引張試験を行ったときだけですか?ロッドをプリテンションにするためにナットを回している間ですか?
hazzey

コメントありがとうございました。明確にするために-棒材は5 / 8-18 UNFスレッドを含むシャフトに機械加工されています。一般的なトルクナットが取り付けられていると、下流のアセンブリ操作でねじが機能しなくなります。手で締めた後、空気圧ガンでしっかりと締めます。スレッド。根本的な原因とプロセスを排除しました。材料における高張力の役割を理解しようとしています。
Kevin14009 2015年

回答:


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最初に、私はその材料が実際にASTM A311である疑いがあることを言いたいと思います(確認できる標準のコピーはありません)。Matwebを見ると、この材料は1050鋼で見つけた中で最も近い。この検索ではかなりの数の結果が表示されますが、A311について知ることができることから、それは冷間引抜きおよび応力緩和バー用ですが、焼入れおよび焼き戻しされたバーは含まれていません。ASTMのページは、A434がQ&Tバー用であることを示唆しているようです。だから私の最初の考えは、あなたのサプライヤーが変なことをしているということです。

コメントに記載されているように、適切な材料があるかどうかに関係なく、強度を上げると、一般に延性が低下します。材料はより高い強度で降伏する可能性がありますが、降伏後、材料が破断する前の伸びは少なくなります。これは、ねじ山などの高応力集中装置がある状況でより一般的です。破壊力学は非常に厄介な領域ですが、ここで重要なのは、より脆い(延性が少ない)材料は、変形中に十分なエネルギーを消費できないため、亀裂の成長に対する耐性が低いことです。

極端な場合は、ガラス片と輪ゴムを考えてください。Glassはそれほど変形しませんが、動かし始めると、かなり簡単に壊れます。輪ゴムは問題なく伸びますが、壊れる前にもっと遠くまで伸ばす必要があります。それはあなたがあなたのスレッドで見ているものだと思います。技術的には強度は高くなりますが、材料に欠陥があると、強度が低く延性のある材料よりも強度が低下します。


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ここで説明する問題は、かじり傷のように聞こえます。これは、嵌合するスレッドが互いに接着し、チャンクを表面から引き裂き、それが完全にロックしているスレッドにくさびを入れるところです。

症状は、ナットが数回転の間うまくいき、非常に突然両方向につかむことです。この時点では、通常、ねじを破壊せずに取り除くことは不可能であり、一方のねじのかなり長い部分が他方に埋め込まれているのがよく見られます。

一部の鋼は他の鋼よりも影響を受けやすく、ステンレスが特定の違反者であり、ねじの仕上げもインパクトレンチの使用が要因です。したがって、鋼の仕様の変更は、新しい鋼がかじりに対してより影響を受けやすいことを示している可能性がありますまたは、表面仕上げに影響するさまざまな機械加工特性を持っていること。

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