Συντελεστής μορφής
Ο συντελεστής μορφής είναι ο λόγος της μέγιστης τάσης σε μια εγκοπή προς την ονομαστική τάση στην ανενόχλητη διατομή. Δείχνει πόσο πολύ μια γεωμετρική διαταραχή αυξάνει την τάση. Ένας υψηλός συντελεστής μορφής σημαίνει υψηλές κορυφές τάσης και επομένως αυξημένο κίνδυνο ρωγμών.
Φυσικοχημικός μηχανισμός δράσης
Σε μια εγκοπή οι γραμμές δύναμης συνωστίζονται. Η τάση αυξάνεται τοπικά έντονα. Ο συντελεστής μορφής (αK) = μέγιστη τάση εγκοπής / ονομαστική τάση. Είναι ένας καθαρά γεωμετρικός αριθμός. Εξαρτάται μόνο από την ακτίνα εγκοπής, το βάθος εγκοπής και τη μορφή του εξαρτήματος, όχι από το υλικό. Παράδειγμα: Ένας άξονας με έντονη εγκοπή έχει συντελεστή μορφής 3 έως 5, ένας λείος άξονας έχει συντελεστή μορφής 1.
Μεταλλουργική σημασία & κίνδυνοι στη συγκόλληση
Οι συγκολλήσεις δημιουργούν φυσικές εγκοπές: μετάβαση ραφής, εγκοπή ρίζας, εγκοπή διείσδυσης, πόροι ή εγκλείσματα σκωρίας. Ο υψηλός συντελεστής μορφής αυξάνει την τοπική τάση. Μπορεί να υπερβεί το όριο διαρροής. Τότε δημιουργούνται μικρορωγμές. Σε όλκιμο υλικό η τάση εκτονώνεται μέσω διαρροής. Σε ψαθυρή δομή (μαρτενσίτης) το εξάρτημα σπάει αμέσως. Ιδιαίτερα επικίνδυνο: κόπωση και ψυχρές ρωγμές.
Πρακτική στο συνεργείο & οδηγίες δράσης
Μείωσε τον συντελεστή μορφής σε κάθε εγκοπή. Τρόχισε τις μεταβάσεις ραφής λείες και χωρίς εγκοπές. Απόφυγε εγκοπές διείσδυσης και απότομες αλλαγές διατομής. Έλεγξε κρίσιμα σημεία με έλεγχο διείσδυσης ή μαγνητικό έλεγχο. Σε δυναμική καταπόνηση: τρόχισε τη μετάβαση ραφής με ακτίνα τουλάχιστον 2 mm. Στόχος: μείωση του συντελεστή μορφής κάτω από 1,5. Αυτό μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής κατά παράγοντα 3 έως 10.