يمكن أن يؤثر وجود الادراج أو العيوب المجهرية في مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير على مقاومة التعب والقوة الكلية بالطرق التالية:
1. تركيز الإجهاد
الادراج ، مثل الجزيئات غير المعدنية (أكاسيد ، الكبريتيدات ، أو السيليكات) أو العيوب المجهرية (المسام ، الشقوق ، أو الفراغات) ، تعمل كمركبات الإجهاد. تعطل هذه العيوب التدفق الموحد للإجهاد عبر سطح الترباس ، مما يركز القوى المطبقة حول التضمين أو العيب. يمكن أن تؤدي زيادة الإجهاد الموضعية إلى:
بدء التشققات: يمكن أن تبدأ تركيزات الإجهاد في تشققات ، خاصة تحت التحميل الدوري أو التذبذب.
فشل التعب السابق لأوانه: غالبًا ما تكون الشقوق التي تبدأ من الادراج أو العيوب هي نقاط البداية لفشل التعب ، مما يؤدي إلى انتشار التكسير وكسر الترباس في نهاية المطاف تحت مستويات الإجهاد المنخفض مما كان متوقعًا لالتقاط خالية من العيوب.
2. انخفاض قوة التعب
عادةً ما يتم تصميم مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ لتحمل التحميل والتفريغ المتكررين ، كما هو موضح في تطبيقات المعايرة عالية (على سبيل المثال ، السيارات ، الفضاء). ومع ذلك ، فإن الادراج أو العيوب المجهرية تضعف المادة ، مما يقلل من قوة التعب. هذا ينتج عنه:
حياة التعب المنخفضة: حتى العيوب البسيطة يمكن أن تقلل بشكل كبير من عدد دورات التحميل التي يمكن أن يتحملها الترباس قبل الفشل.
بداية مبكرة من تكسير التعب: تعمل العيوب الصغيرة كنقاط انطلاق للشقوق ، والتي تنتشر بسرعة أكبر تحت التحميل الدوري ، مما يؤدي إلى فشل سابق من البراغي دون مثل هذه العيوب.
3. انخفاض قوة الشد
يمكن أن تؤثر الادراج والعيوب أيضًا على قوة الشد الإجمالية لـ براغي الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تشارك فيها قوى محورية عالية. يمكن أن يظهر التأثير على قوة الشد على النحو التالي:
الضعف الموضعي: تقلل الادراج أو العيوب المجهرية من قدرة المادة على التعامل مع الحمل الشد بالتساوي ، مما تسبب في فشله في مستويات الإجهاد المنخفضة مما كان متوقعًا.
فقدان الابتزاز: بعض الادراج ، وخاصة تلك ذات الخصائص الهشة ، تقلل من ليونة الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا يجعل المادة أقل قدرة على التشوه قبل الفشل ، مما يزيد من احتمال كسر هش تحت الأحمال العالية.
4. التأثير على النزاهة الهيكلية
في البيئات ذات الضغط العالي ، كما هو الحال في أوعية الضغط أو محركات التوربينات ، تكون السلامة الهيكلية لبراغي الفولاذ المقاوم للصدأ أمرًا بالغ الأهمية. وجود عيوب مجهرية أو شوائب:
يقلل من حياة التعب: يمكن أن يكون هذا أمرًا بالغ الأهمية في تطبيقات السلامة الحرجة حيث تكون المتانة طويلة الأجل مطلوبة.
يزيد من خطر الفشل في ظل التحميل الديناميكي: في التطبيقات ذات الأحمال المتقلب أو الصدمة ، يمكن أن تزيد هذه العيوب بشكل كبير من احتمال الفشل ، حيث يتم اختراق قدرة المادة على مواجهة الإجهاد المتغير.
5. زحف ومقاومة التآكل
في بعض الحالات ، يمكن أن تؤثر الادراج سلبًا على مقاومة الزحف (مقاومة التشوه تحت الضغط المستمر في درجات حرارة عالية) ومقاومة التآكل من البراغي الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا يمكن أن يزيد من تنازل أدائهم في البيئات المتطلبة مثل:
تطبيقات درجة الحرارة المرتفعة: يمكن أن تؤدي العيوب أو الادراج إلى التدفئة الموضعية والأكسدة المتسارعة ، مما يقلل من القوة الكلية للمادة.
بدء التآكل: يمكن أن تخلق الادراج مواقع للتآكل لتبدأ ، خاصة في البيئات الغنية بالكلوريد ، مما يؤدي إلى تكسير التآكل (SCC) الذي يزيد من تدهور المواد.
6. الاختبار ومراقبة الجودة
للتخفيف من هذه الآثار ، تخضع براغي الفولاذ المقاوم للصدأ لتفتيش واختبار صارمين (على سبيل المثال ، باستخدام الاختبار بالموجات فوق الصوتية ، وفحص الأشعة السينية ، أو اختبار تيار الدوامة) للكشف عن أي ميل أو عيوب ضارة. غالبًا ما تخضع البراغي ل:
اختبارات الشد: لتقييم قدرتها على الحمل.
اختبارات التعب: لتحديد عدد الدورات التي يمكنهم تحملها قبل الفشل.
الاختبار غير التدميري (NDT): لتحديد العيوب الداخلية التي يمكن أن تؤثر على القوة والتعب من البراغي .
