Le filettature in acciaio ad alta resistenza sono più suscettibili ai danni?

Ho una barra d'acciaio rotonda 1050 ASTM A311-04 da 1,25 "di diametro che mostra una lettura di resistenza alla trazione di 155.227 PSI. Normalmente, riceviamo materiale nella gamma 13-133.000 PSI. La barra è lavorata con una filettatura UNF 5 / 8-18 .

Abbiamo riscontrato casi in cui i filetti di queste parti lavorate vengono danneggiati durante l'installazione di un dado di coppia prevalente. Il dado viene serrato a mano e quindi stretto con una pistola pneumatica. Le filettature vengono strappate dall'albero durante l'installazione dei dadi di coppia prevalenti. Questo è un nuovo fenomeno e sembra essere incentrato su fili lavorati in acciaio che ha questa "elevata" resistenza alla trazione (155.227 PSI). I dadi e il processo di assemblaggio sono stati esclusi come causa principale.

La resistenza alla trazione del materiale potrebbe creare una situazione in cui i fili diventano sensibili ai danni? Nei test, sembra che i fili vengano estratti dall'albero e incorporati nei fili del dado. La durezza è 33 HRC se questo è di interesse.

Innanzitutto, voglio dire che sono sospetto che quel materiale sia effettivamente ASTM A311 (anche se non ho una copia di quello standard disponibile per la verifica). Guardando Matweb, questo materiale è il più vicino che ho trovato negli acciai 1050 . Questa ricerca produce parecchi risultati, ma da quello che posso dire dell'A311, è per barre trafilate a freddo e antistress, ma non include barre bonificate. La pagina di ASTM sembra suggerire che A434 sia per le barre di domande e risposte. Quindi il mio primo pensiero è che il tuo fornitore stia facendo qualcosa di strano.

Indipendentemente dal fatto che tu abbia o meno il materiale giusto, come è stato notato nei commenti, l'aumento della resistenza generalmente riduce la duttilità. Il materiale può cedere a una resistenza maggiore, ma dopo che cede, c'è meno allungamento prima che le fratture del materiale. Ciò può essere più diffuso in situazioni in cui vi sono concentratori di stress elevati, come filettature delle viti. La meccanica della frattura è una grande area disordinata, ma la chiave qui è che un materiale più fragile (meno duttile) è meno resistente alla crescita delle crepe perché non può dissipare abbastanza energia durante la sua deformazione.

All'estremo, pensa a un pezzo di vetro e un elastico. Il vetro non si deformerà facilmente, ma una volta che inizi a spostarlo, si rompe abbastanza facilmente. Un elastico si allunga senza problemi, ma devi allungarlo molto più prima che si rompa. Penso che sia quello che stai vedendo con i tuoi thread. Tecnicamente potrebbe esserci più forza lì, ma qualsiasi difetto nel materiale lo indebolirà più di un materiale meno forte, più duttile.

Il problema qui descritto sembra essere irritante. È qui che i fili di accoppiamento aderiscono l'uno all'altro e strappano pezzi dalla superficie che poi si incastrano nel filo bloccandolo completamente.

I sintomi sono che il dado andrà bene per un certo numero di giri e si impadronirà molto improvvisamente in entrambe le direzioni, a questo punto è solitamente impossibile rimuoverlo senza distruggere i fili e spesso si vedono sezioni abbastanza lunghe di un filo incastrate nell'altro.

Alcuni acciai sono più sensibili di altri, poiché l'acciaio inossidabile è un trasgressore particolare e la finitura del filo è anche un fattore che è l'uso di avvitatori a percussione ecc. Quindi, un cambiamento nelle specifiche dell'acciaio potrebbe indicare che il nuovo acciaio è più suscettibile alla corrosione o che ha diverse proprietà di lavorazione che influiscono sulla finitura superficiale.