표면 거칠기 및 응력 농도 : 표면 거칠기는 피로 저항에 중요한 역할을합니다. 단조 된 완성 된 강철 샤프트 . 표면의 피크 및 계곡과 같은 불규칙성은 스트레스 농도의 부위 역할을합니다. 샤프트에 주기적 하중 또는 진동이 적용되면이 영역은 높은 국소 응력을 경험합니다. 이것은 특히 반복 된 응력주기에서 균열의 개시로 이어질 수 있으며, 샤프트의 수명을 크게 감소시킬 수 있습니다. 더 부드러운 표면은 이러한 응력 농도를 최소화하여 샤프트를 가로 질러 적용된 하중의 균일 한 분포를 초래합니다. 이것은 균열 개시 및 피로 실패의 가능성을 줄입니다. 표면이 부드러워 질수록 하중이 더 균등하게 전달되어 샤프트가 균열이나 파손없이 반복적 인 응력을 견딜 수있는 능력을 향상시킵니다.
연마 및 표면 스무딩 : 연마 또는 가공과 같은 사후 공정은 표면 결함을 부드럽게하고 거칠기를 줄이도록 설계되었습니다. 표면을 연마하거나 가공함으로써, 균열의 출발점으로서 작용할 수있는 미세 분해가 최소화된다. 정밀하게 완성 된 표면은 균열 형성 가능성을 줄입니다. 그렇지 않으면 약점으로 작용할 수있는 불규칙성을 제거합니다. 연삭 및 랩핑과 같은 고품질 마무리 공정은 강철 샤프트가 균일하고 부드러운 표면을 갖도록 피로 강도 향상에 더 기여합니다.
표면 경화 및 샷 피닝 : 샷 피닝 및 표면 경화와 같은 공정은 단조 완성 된 강철 샤프트의 피로 저항을 크게 향상시킵니다. 샷 피닝은 작은 구형 매체로 샤프트 표면을 폭격하는 것을 포함하며, 이는 표면층에 압축 잔류 응력을 도입합니다. 이러한 압축 응력은 균열과 피로 실패를 유발하는 경향이있는 인장 응력에 반대합니다. 표면 마감재를 개선하고 이러한 잔류 응력을 도입함으로써 샷 피닝은 피로 강도를 높이고 샤프트의 작동 수명을 연장시킵니다. 유도 경화 또는 레이저 경화와 같은 표면 경화 처리는 마모에 저항하는 경질 외부 층을 생성 할 수 있으며, 코어는 더 연성으로 유지되어 동적 하중 조건에서 피로에 더 나은 저항을 제공합니다. 이러한 처리는 샤프트가 가혹한 작업 조건에서도 구조적 무결성을 유지하는 데 도움이됩니다.
산화물 층 및 코팅 : 크롬 도금, 니켈 코팅 또는 인산염과 같은 보호 코팅은 단조 완성 된 강철 샤프트에 대한 추가 보호 층을 제공합니다. 이 코팅은 녹과 부식을 방지 할뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 재료를 저하시킬 수있을뿐만 아니라 매끄럽고 내 마모 표면을 제공합니다. 코팅의 적용은 또한 산화와 같은 환경 손상의 가능성을 감소시켜 균열 개시를 초래할 수 있기 때문에 피로 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 보호 코팅은 샤프트가 표면 무결성을 유지하고 환경 요인으로 인한 마모에 저항하여 서비스 수명을 연장하도록합니다. 코팅은 또한 오염 물질 및 수분에 대한 보호 기능을 제공하여 시간이 지남에 따라 샤프트의 내구성과 신뢰성을 더욱 증가시킵니다.
피로 수명 및 주기적 하중 저항 : 표면 거칠기를 정제하고 적절한 마무리 처리를 적용하는 주요 목표 중 하나는 샤프트의 피로 수명을 향상시키는 것입니다. 단조 완성 된 강철 샤프트는 종종 주기적 하중에 노출되는 응용 분야에서 사용됩니다. 연마, 피닝 또는 코팅을 통해 표면 거칠기를 줄이고 표면 무결성을 향상시킴으로써 샤프트는 그러한 조건 하에서 균열 개시 및 전파에 더욱 저항력이된다. 이 처리는 샤프트의 피로 수명을 연장하여 고장이 발생하기 전에 더 많은 응력주기를 처리 할 수 있습니다. 이것은 샤프트가 빈번하고 다양한 로딩 조건을 겪는 자동차, 항공 우주 및 중장기와 같은 산업에서 특히 중요합니다 .
