Når man ser titlen, vil nogle måske spørge: Hvordan kan en bolt, lavet af et metalstykke, opleve træthed? Faktisk, når bolte lavet af kulstofstål produceres i de produkter, vi har brug for, vil nogle tekniske parametre og mekaniske egenskaber ikke opfylde kravene fra starten, under kontinuerlig brug, vil de gradvist udøve kraft på deres lokale områder over tid. Når denne kraft når det kritiske punkt, vil der opstå små revner i bolten. Dannelsen af sådanne revner er kun det første trin af træthed. Når antallet af cyklusser når et vist niveau, vil revnerne direkte føre til brud. Dette er fænomenet og resultatet af bolttræthed.
Så hvorfor gørekulstofstål bolteoplever træthed? Er det rigtigt, at bolte med højere styrke er mere tilbøjelige til at blive træt? For det første har bolttræthed ingen direkte forbindelse med selve styrken. Det er bare, at almindelige bolte har lavere styrkekrav, så deres anvendelsesmiljø vil ikke forårsage overdreven træthedseffekt på dem. Anvendelsesmiljøet for høj-bolte har dog visse krav til trækevne, hvilket usynligt øger træthedseffekten på bolte. Derfor involverer det meste af den bolttræthed, vi møder i dagligdagenhøj-bolte, men det betyder ikke, at almindelige bolte ikke vil blive trætte-det er bare, at vores krav til almindelige bolte ikke er høje, når de bruges.
Lad os se nærmere på årsagen til bolttræthed: det er ændringen af lokal spænding under cyklisk brug, der forårsager en vis grad af skade på boltens svage punkter og til sidst danner revner. Så processen skal være sådan her: For det første eroderer spændingen boltens svage punkter, hvorefter der dannes revner i bolten. Efter en periode vokser revnerne sig større og større. På et bestemt kritisk punkt knækker bolten pludselig. Efter langtidsanalyse fandt vi ud af, at en sådan træthedsbelastning ikke kræver en stor ekstern kraft at generere. Nogle gange er spændingen på bolten meget lavere end boltens flydespænding. Efter en boltbrud på grund af udmattelse kan der derfor overhovedet ikke ses tegn på deformation eller bøjning forårsaget af ydre kræfter på brudfladen.
Baseret på ovenstående analyse kan vi passende justere nogle grundlæggende fremstillingsprocesser for at hjælpe bolte med at modstå træthed. Lad os se på et diagram:
Diagrammet ovenfor viser trådstrukturen. Vi kan lave mellemrummet mellem tråde med en R-vinkel. Da udmattelsesbrud for det meste forekommer ved gevindrødderne og området under bolthovedet, kan justering af nogle grundlæggende gevindfremstillingsprocesser effektivt forhindre træthed. Vi kan sammenligne det med almindelige tråde:
Ovenstående er et almindeligt gevind, hvor der dannes en ret vinkel mellem gevindtænderne. Denne rette vinkel reagerer direkte på spændingsændringer, så sådanne retvinklede-tråde er tilbøjelige til udmattelsesbrud. Som analyseret tidligere er området under bolthovedet udover gevind også et område med høj-risiko for udmattelsesbrud. Lad os se på diagrammet:
Efter samme princip som R-vinklen for gevind, kan vi også bearbejde en R-vinkel inden for det tilladte område ved krydset mellem bolthovedet og gevindet.
