คุณสมบัติความล้าของเหล็กกล้าคาร์บอนได้รับผลกระทบจากปริมาณคาร์บอน องค์ประกอบของโลหะผสม และกระบวนการบำบัดความร้อน แหวนรองเหล็กกล้าคาร์บอนที่ใช้กันทั่วไปคือเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางหรือเหล็กกล้าคาร์บอนสูง การอบชุบด้วยความร้อนอย่างเหมาะสมของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางสามารถปรับปรุงความต้านทานความล้าได้อย่างมาก ผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การชุบแข็งและการอบคืนตัว เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถรับแรงดึงและความเหนียวที่สูงขึ้นได้ ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานภายใต้ความเค้นสูง
เนื่องจากความแข็งและความแข็งแรงสูงกว่า เหล็กกล้าคาร์บอนสูงจึงมีความทนทานต่อความล้าสูงกว่า และเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการรับน้ำหนักสูงกว่าและมีการสั่นสะเทือนที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าคาร์บอนสูงมีความเหนียวค่อนข้างต่ำ และมีแนวโน้มที่จะแตกหักง่ายภายใต้สภาวะความล้าที่รุนแรง ดังนั้น กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสม เช่น การอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำ มักจะจำเป็นเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียวเพื่อให้แน่ใจว่ามีความต้านทานที่ดีขึ้น ความเหนื่อยล้า.
ผลของการออกแบบโครงสร้างต่อสมรรถนะความล้า
โครงสร้างการออกแบบของ แหวนล็อคสปริงเหล็กคาร์บอน ยังส่งผลต่อความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าอีกด้วย การออกแบบ "เปิด" ของปะเก็นช่วยให้สร้างความยืดหยุ่นเมื่อถูกบีบอัด และต้านทานการคลายตัวที่เกิดจากแรงภายนอก การออกแบบนี้จะรักษาค่าพรีโหลดของโบลต์โดยการใช้แรงกดตามแนวแกนอย่างต่อเนื่องกับโบลต์
ด้วยการปรับปรุงรูปทรงของแหวนสปริง เช่น การปรับรัศมีของเนื้อหรือการกระจายความหนาที่ช่องเปิดให้เหมาะสม ความเข้มข้นของความเครียดจะลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความต้านทานต่อความเมื่อยล้าของแหวนรอง การกระจายวัสดุที่สม่ำเสมอและการตัดเฉือนที่ไร้ที่ติยังเป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้ปะเก็นไม่เกิดการแตกหักเมื่อยล้าในระหว่างการใช้งานในระยะยาว
ผลของการรักษาพื้นผิวต่อความต้านทานต่อความล้า
ความต้านทานต่อความล้าของเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถปรับปรุงได้ด้วยกระบวนการปรับสภาพพื้นผิว เนื่องจากวัสดุเหล็กกล้าคาร์บอนมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กภายใต้ความเครียด รอยแตกขนาดเล็กเหล่านี้จึงมักเริ่มต้นจากพื้นผิว การรักษาพื้นผิว เช่น การชุบสังกะสี ฟอสเฟต หรือการชุบนิกเกิล ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน แต่ยังช่วยลดผลกระทบของข้อบกพร่องที่พื้นผิวต่อการเติบโตของรอยแตกเมื่อยล้าอีกด้วย การเคลือบผิวจะเติมข้อบกพร่องของวัสดุด้วยกล้องจุลทรรศน์และลดความเข้มข้นของความเครียด ซึ่งจะช่วยชะลอการเริ่มต้นและการขยายตัวของรอยแตกเมื่อยล้า