Tvarový faktor
Tvarový faktor je pomer najvyššieho napätia v záreze k menovitému napätiu v nenarušenom priereze. Ukazuje, ako silno geometrická porucha zvyšuje napätie. Vysoký tvarový faktor znamená vysoké špičky napätia a tým zvýšené riziko trhlín.
Fyzikálno-chemický mechanizmus účinku
Na vrubе sa siločiary zhromažďujú. Napätie lokálne silno stúpa. Súčiniteľ tvaru (αK) = maximálne napätie vo vrubе / menovité napätie. Je to čisto geometrické číslo. Závisí len od polomeru vrubu, hĺbky vrubu a tvaru súčiastky, nie od materiálu. Príklad: ostro vrúbkovaný hriadeľ má súčiniteľ tvaru 3 až 5, hladký hriadeľ má súčiniteľ tvaru 1.
Metalurgická relevantnosť a riziká pri zváraní
Zvary vytvárajú prirodzené vruby: prechod zvaru, koreňový vrub, zápalový vrub, póry alebo struskové uzavreniny. Vysoký súčiniteľ tvaru zvyšuje lokálne napätie. Môže prekročiť medzu klzu. Potom vznikajú mikrotrhliny. Pri húževnatom materiáli sa napätie odbúrava tečením. Pri krehkej štruktúre (martenzit) súčiastka okamžite praskne. Zvlášť nebezpečné: únava a studené trhliny.
Dielenská prax a pokyny na prácu
Znižuj súčiniteľ tvaru na každom vrube. Prebrús prechody zvaru do hladka a bez vrubov. Vyhni sa zápalovým vrubom a prudkým zmenám prierezu. Kritické miesta kontroluj penetračnou skúškou alebo skúškou magnetickým práškom. Pri cyklickom zaťažení: prechod zvaru prebrús s polomerom aspoň 2 mm. Cieľ: stlačiť súčiniteľ tvaru pod 1,5. To môže zvýšiť životnosť faktorom 3 až 10.