Telo kužeľovej vŕtacej tyče, rameno drieku a rameno sa pri vŕtaní poškodia alebo zlomia. Je zvykom označovať únavové zlomenie kužeľovej vŕtacej tyče vo vzdialenosti 200 – 400 mm pred ramenom drieku ako „normálne zlyhanie“ a zlomenie alebo krehký lom v iných oblastiach ako „abnormálne zlyhanie“. Keď sila pod vplyvom vonkajšej sily dosiahne špecifickú hodnotu, dôjde k prirodzenému javu známemu ako zlom, ktorý spôsobí, že sa dva susediace kovové kusy oddelia lokálne alebo v celom úseku. V skutočnom strojárstve sa lokalizovaný zlom kovového materiálu označuje ako prasklina a celkové pretrhnutie kovového materiálu sa zvyčajne označuje ako zlom.
Výroba kužeľových vrtných tyčí a vŕtanie hornín sú ovplyvnené rôznymi komplikovanými prvkami a lámanie má mnoho rôznych základných príčin. Chemické zloženie surovín, stav valcovania, výrobný postup, geometrická štruktúra, kvalita povrchu, mechanické vlastnosti, mikroštruktúra a použiteľné podmienky vŕtania hornín, ako aj makroskopické a mikroskopické lomové charakteristiky si často vyžadujú dôkladnú vedeckú analýzu. Aké sú vlastnosti únavovej zlomeniny Tapered Drilling Rod?
Makroskopicky: 1. zlomenina koreňa ramena v holeni
charakteristiky zlomeniny
Vynikajú dve charakteristiky: prvou je únavový lom s početnými zdrojmi únavy, ktoré ho obklopujú. Zdrojový bod druhého zlomu, ktorý je krehký, je primárne v rohu.
Dôvod
1. Polomer prechodového oblúka ramena driekus
V dôsledku prudkej zmeny geometrického tvaru časti ramena drieku v koreni sa koncentrácia napätia jednoducho deje v blízkosti prechodového oblúka.
2. Kvalita kovania
Životnosť koreňov drieku je výrazne ovplyvnená kvalitou výkovku. Forma stráca tvrdosť a dochádza k lokalizovanej deformácii pri zahriatí na určitý stupeň.
3. Proces tepelného spracovania
Indukčný ohrev a normalizácia by sa mali vykonať po kovaní, aby sa uzavrela "metalurgická medzera", ktorá zostala po kovaní ramena drieku. Počas zahrievania sa na koreni a prednej strane ramena drieku vytvorí oblasť s nízkou teplotou, aby sa zabránilo prehriatiu veľkej časti. Pri takomto normalizačnom procese vzniká prostredie s vysokou teplotou. Medza klzu a normálna lomová odolnosť sa znižujú s klesajúcou tvrdosťou, čo vytvára podmienky pre krehké normálne lomové porušenie.
4. Kvalita rotujúcej objímky vrtáku
Otočná objímka skalnej vŕtačky je slabým miestom. Vnútorný šesťhranný otvor objímky má výraznú veľkosť po opotrebovaní, najmä po dlhšom používaní. Otočná objímka skalného vrtáka má však vnútorné skosenie, ktoré je rovné, nie okrúhle, a keď opakovane naráža na koreň ramena drieku, opakovane rozrezáva obe strany prechodového oblúka do ostrých zárezov. Koncentrácia napätia je týmto vtlačením umocnená.
2. Stred ramena drieku je zlomený
Charakteristiky zlomeniny
Zvyčajne je zlomenina v strede ramena drieku vnútorná únavová zlomenina. Zlomenina je hladká.
Dôvod
1. Náhla zmena priemeru vnútorného otvoru
Pri tvarovaní ramena drieku najskôr dochádza k voľnej deformácii utláčaním a priemer kužeľovej vŕtacej tyče vnútorného otvoru sa zväčšuje so zväčšovaním vonkajšieho priemeru ramena drieku. Potom, keď sa ubíjacia kovová časť dotkne steny vnútornej dutiny formy, prúdenie kovu smerom von dostane prekážky a zmení smer vnútorného otvoru s menším odporom, čo má za následok zhrubnutie steny a zmenšenie vnútorný priemer otvoru.
2. Slabé pripevnenie duše k základnej oceli spôsobí, že vnútorný otvor nadobudne tvar trúbky.
Počas vŕtania sa v strede ramena stopky kužeľovej vŕtacej tyče vytvorí "rozšírená" diera v dôsledku lokalizovaného pretláčania vložkovej rúrky. "Rozšírený" vodný otvor uľahčuje sústredenie silného napätia, čo spolu s dekarbonizačnou vrstvou na vnútornej stene základne spôsobí nižšiu únavovú pevnosť. Zdroj únavovej trhliny vzniká pôsobením ťahového (tlakového) napätia a šíri sa radiálne smerom von do matricovej ocele.
