Alak tényező
Az alak tényező a legnagyobb feszültség és a névleges feszültség aránya a zavartalan keresztmetszetben. Megmutatja, hogy egy geometriai zavar mennyire növeli a feszültséget. A magas alak tényező magas feszültségcsúcsokat és ezáltal megnövekedett repedéskockázatot jelent.
Fizikai-kémiai hatásmechanizmus
Egy bemetszésnél az erővonalak összesűrűsödnek. A feszültség lokálisan erősen megnő. A feszültségkoncentrációs tényező (αK) = maximális bemetszési feszültség / névleges feszültség. Ez tisztán geometriai szám. Csak a bemetszés sugarától, mélységétől és az alkatrész alakjától függ, nem az anyagtól. Példa: Egy élesen bemetszett tengely feszültségkoncentrációs tényezője 3 és 5 között van, egy sima tengelyé 1.
Kohászati jelentőség és kockázatok hegesztéskor
A hegesztési varratok természetes bemetszéseket hoznak létre: varratátmenet, gyökbemetszés, beolvadási bemetszés, pórusok vagy salakzárványok. A nagy feszültségkoncentrációs tényező növeli a lokális feszültséget. Ez meghaladhatja a folyáshatárt. Ekkor mikrorepedések keletkeznek. Szívós anyagnál a feszültség folyással csökken. Rideg szerkezetnél (martenzit) az alkatrész azonnal elreped. Különösen veszélyes: fáradás és hidegrepedés.
Műhelygyakorlat és utasítások
Csökkentsd a feszültségkoncentrációs tényezőt minden bemetszésnél. Csiszold simára és bemetszésmentesre a varratátmeneteket. Kerüld a beolvadási bemetszéseket és a hirtelen keresztmetszet-változásokat. Ellenőrizd a kritikus helyeket penetrációs vizsgálattal vagy mágneses repedésvizsgálattal. Váltakozó igénybevételnél: a varratátmenetet legalább 2 mm sugárral csiszold le. Cél: a feszültségkoncentrációs tényezőt 1,5 alá szorítani. Ez az élettartamot 3–10 tényezővel növelheti.