نورد رزوه چگونه مقاومت خستگی پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ را در مقایسه با رزوه برش بهبود می بخشد؟

نورد رزوه به دلیل چندین عامل کلیدی مربوط به نحوه شکل گیری رزوه ها و خواص مواد حاصله، مقاومت خستگی پیچ های فولادی ضد زنگ را در مقایسه با رزوه های برش به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. در اینجا توضیحی در مورد چگونگی افزایش مقاومت در برابر خستگی توسط نورد نخ ارائه شده است:

تقویت مواد از طریق کار سرد
نورد رزوه یک فرآیند شکل‌دهی سرد است که در آن رزوه‌ها با اعمال فشار به سطح پیچ ایجاد می‌شوند و باعث می‌شوند که مواد به شکل پلاستیکی به شکل نخ مورد نظر تغییر شکل دهند. این کار سرد باعث سخت شدن کار در فولاد ضد زنگ می شود و سختی و استحکام لایه سطحی را افزایش می دهد.
رزوه‌های شکل‌دهی سرد دارای تنش‌های پسماند فشاری بالاتری هستند، به این معنی که سطح کمتر تحت بارهای چرخه‌ای (تنش‌های مکرر) ترک می‌خورد و مقاومت در برابر خستگی پیچ را بهبود می‌بخشد. در مقابل، رزوه برش مواد را حذف می کند و نخ ها را ضعیف تر می کند و در معرض بارهای مکرر ترک می خورد.

بدون حذف مواد = ساختار دانه پیوسته
در نورد رزوه هیچ ماده ای از پیچ جدا نمی شود. در عوض، مواد جابه‌جا می‌شوند تا رشته‌ها را تشکیل دهند. این ساختار دانه پیوسته فولاد ضد زنگ را حفظ می کند که از خط نخ پیروی می کند.
با حفظ این جریان پیوسته دانه، رزوه های نورد شده قوی تر و در برابر خستگی مقاوم تر می شوند. از طرف دیگر، رزوه برش، ساختار دانه را قطع می کند و نقاط تمرکز تنش را ایجاد می کند که در طول زمان در برابر خستگی و شکست آسیب پذیرتر هستند.

پایان صاف سطح
رزوه های نورد شده معمولا سطح صاف تری نسبت به نخ های برش خورده دارند. سطح صاف تر به این معنی است که عیوب سطح کمتری مانند بریدگی های میکروسکوپی یا علائم ابزار وجود دارد که می تواند به عنوان متمرکز کننده تنش در طول بارگذاری چرخه ای عمل کند.
در رزوه های برش، فرآیند ماشینکاری اغلب عیوب سطحی کوچکی را پشت سر می گذارد که می تواند باعث ایجاد ترک تحت تنش های مکرر شود و منجر به شکست خستگی شود. رزوه های نورد شده با سطوح صاف تر، تنش را به طور یکنواخت توزیع می کنند و بنابراین احتمال ترک خوردن کمتری دارند.

تنش فشاری پسماند
فرآیند نورد رزوه، تنش پسماند فشاری را به مواد در ریشه نخ (پایین ترین قسمت نخ) وارد می کند. این مفید است زیرا بیشتر شکست های ناشی از خستگی از سطح شروع می شود و تنش های فشاری با تنش های کششی که باعث ایجاد ترک می شود مقابله می کند.
در رزوه های برش، فرآیند ماشینکاری این تنش های فشاری مفید را القا نمی کند و حتی ممکن است مواد را با تنش های کششی باقیمانده باقی بگذارد، که باعث شروع ترک و انتشار تحت بارگذاری خستگی می شود.

کاهش تمرکز استرس
انتقال صاف و خطوط گرد تولید شده توسط نورد نخ، غلظت تنش را در نقاط بحرانی مانند ریشه نخ کاهش می دهد. در مقابل، رزوه های برش خورده اغلب دارای انتقال های تیزتری هستند که به عنوان افزایش دهنده تنش عمل می کنند و احتمال ایجاد ترک های خستگی در این نواحی را افزایش می دهند.
تمرکز تنش کمتر در رزوه های نورد شده به این معنی است که آنها می توانند چرخه های بار بیشتری را بدون شکست تحمل کنند و برای کاربردهایی که پیچ ها در معرض بارگیری و تخلیه مکرر قرار می گیرند مناسب تر هستند.

افزایش عمر خستگی
ترکیبی از سطح صاف تر، تنش های پسماند فشاری، جریان پیوسته دانه و کاهش غلظت تنش در رزوه های نورد شده، عمر خستگی را تا حد زیادی افزایش می دهد. پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ . این امر به ویژه در کاربردهایی که شامل بارگذاری دینامیکی یا چرخه‌ای هستند، مانند مهندسی هوافضا، خودروسازی و سازه بسیار مهم است.
مطالعات نشان داده‌اند که رزوه‌های نورد می‌توانند طول عمر خستگی را تا چهار تا پنج برابر در مقایسه با نخ‌های برش‌دهنده افزایش دهند، و آنها را به گزینه‌ای ارجح برای کاربردهای پر استرس و بحرانی خستگی تبدیل می‌کند.

در نتیجه، نورد رزوه باعث بهبود مقاومت در برابر خستگی پیچ‌های فولادی ضد زنگ می‌شود:
تقویت مواد از طریق کار سرد.
حفظ ساختار دانه پیوسته
ایجاد سطح صاف تر با عیوب کمتر.
معرفی تنش های پسماند فشاری مفید
کاهش غلظت تنش در ریشه نخ.
این عوامل در مجموع رزوه های نورد شده را تحت بارهای چرخه ای در مقایسه با رزوه های برش به طور قابل توجهی بادوام تر می کنند و عملکرد خستگی و طول عمر پیچ های فولادی ضد زنگ را در کاربردهای سخت بهبود می بخشد.3