1. La influencia de la forma del valle del hilo y el tamaño del radio.
Cuando se tensiona el perno, se producirá una concentración de tensión en el valle de la rosca y su valor depende en gran medida de la forma del valle de la rosca. Al cambiar la forma del valle, por ejemplo, cuanto más suave sea la ranura del valle de la rosca, menor será la concentración de tensión y mayor será la resistencia a la fatiga. En general, las roscas de fondo plano tienen una baja resistencia a la fatiga. Si se utilizan valles redondeados en lugar de valles de fondo plano, se puede mejorar la resistencia a la fatiga del perno. Por ejemplo, el coeficiente de concentración de tensión elástica del valle del hilo de fondo plano es 2,54, mientras que la ranura de arco mejorada es 1,52, es decir, el coeficiente de concentración de tensión del valle de este último es un 40% menor que el primero, lo que puede aumentar la resistencia a la fatiga en al menos un 20%; Si la resistencia a la fatiga de los pernos de acero 40CrNiMo templados y revenidos con valles de fondo plano M6-1.0 es 95 MPa. Cuando se utilizan valles en forma de arco con un radio grande de 0,1 mm, la resistencia a la fatiga se puede aumentar a 120 MPa, lo que supone un aumento del 26 %. La resistencia a la fatiga de los pernos CD (diseño crítico para la fractura) desarrollados recientemente por la Nippon Steel Corporation de Japón se ha incrementado aún más, hasta un 100%. La característica principal de los pernos CD es que la altura de la cresta de la rosca interna de la tuerca disminuye gradualmente para permitirle soportar la fuerza. Más uniforme.
2. La influencia de la rugosidad de la superficie del hilo.
La rugosidad de la superficie de la rosca tiene una gran influencia en la vida a fatiga del perno. Por ejemplo, cuando la rugosidad de un perno de acero 40CrNiMo con una rosca M6-1.0 se reduce de 0.08 a {{ 14}}.16 a 0.63 a 1,35, la resistencia a la fatiga se reduce en un 33%; para un perno con una rosca M12-1.5, la rugosidad de la superficie se reduce de 0.08 a 0,16 a 0,16 ~ 0,32, la resistencia a la fatiga disminuye en un 21 %.
3. Influencia del proceso de laminado del hilo.
Los hilos rodantes producirán una capa de refuerzo de la deformación y una alta tensión de compresión residual, que juega un papel importante en la prevención del inicio y la expansión temprana de las grietas por fatiga; al mismo tiempo, también reducirá la rugosidad de la superficie de la limahoya, beneficiando así la resistencia a la fatiga del perno. mejora. Sin embargo, si el hilo se enrolla y luego se trata térmicamente, los factores beneficiosos anteriores desaparecerán. Por lo tanto, desde la perspectiva de mejorar el rendimiento de fatiga de los pernos, las roscas deben laminarse después del tratamiento térmico. Pero hay otro problema en este momento, es decir, la dureza de los pernos, especialmente los pernos de alta resistencia, suele ser mayor después del tratamiento térmico, lo que reduce la vida útil de la matriz de roscado. Además, si la calidad del laminado de la rosca no es lo suficientemente buena y se producen microfisuras o fenómenos de desconchado similares a la fatiga por contacto en la superficie o la raíz de la rosca, el efecto de mejorar el rendimiento de fatiga del perno no será obvio. e incluso se reducirá el rendimiento ante la fatiga.
4. La influencia de los defectos metalúrgicos del acero.
La descarburación en la superficie de las materias primas suele deberse a la falta de protección eficaz de la superficie en bruto durante el proceso de laminado y calentamiento. Si la capa de descarburación es poco profunda y el producto terminado necesita someterse a un procesamiento de corte suficiente, se eliminará la capa de descarburación, eliminando así el impacto de esta descarburación. Sin embargo, algunos pernos ya no se mecanizan después del embutido o estirado en frío, por lo que los defectos superficiales de las materias primas permanecen en la superficie de las piezas terminadas.
La capa de descarburación severa en la superficie del perno es un área débil. Durante el proceso de laminado de roscas después del embutido en frío, debido a la gran deformación de la superficie del acero, la mayor parte de la capa de descarburación quedará presionada hacia el área superior de la rosca. La resistencia y dureza de esta capa descarburada son muy bajas, por lo que es propensa a desgastarse y tropezar (las roscas se cortan) y puede convertirse fácilmente en una fuente de grietas por fatiga, provocando fallas tempranas por fatiga.
Las inclusiones en el acero, especialmente las grandes, duras y quebradizas, destruyen la continuidad del material de la matriz. Bajo la acción de tensiones internas y externas, se genera fácilmente una alta concentración de tensiones en la interfaz entre las inclusiones y la matriz, lo que lleva al inicio temprano de grietas por fatiga. Reduce significativamente la resistencia a la fatiga de los pernos de alta resistencia.
