Možda se pitate: kako metalni vijak može patiti od zamora? Zapravo, nakon što se ugljični čelik preradi u vijke, dugo-cikličko opterećenje može stvoriti koncentracije naprezanja u lokalnim područjima ako početni tehnički parametri i mehanička svojstva ne zadovoljavaju zahtjeve. Kada takvo naprezanje dosegne kritičnu razinu, stvorit će se sitne pukotine u vijku - ovo je samo prvi stupanj zamora. Kako se broj ciklusa opterećenja povećava do određene razine, pukotine se šire i na kraju dovode do iznenadnog loma. Ovo je mehanizam i rezultat zamora vijka.
Zašto se javlja umor uvijci od ugljičnog čelika? Jesu li vijci veće-čvrstoće skloniji zamoru? Prvo, zamor nije izravno povezan s razinom čvrstoće vijka. Obični vijci imaju niže zahtjeve za čvrstoćom i koriste se u blagim uvjetima gdje su učinci zamora ograničeni. Međutim, vijci visoke{3}}čvrstoće primjenjuju se u okruženjima sa strogim zahtjevima za rastezanje, što prirodno povećava rizik od zamora. Iz tog razloga većina kvarova uslijed zamora s kojima se susrećemo u praksi događa se uvijci visoke-čvrstoće, iako to ne znači da se obični vijci nikad ne zamaraju - oni jednostavno podliježu nižim servisnim zahtjevima.
Temeljni uzrok zamora vijaka je opetovana promjena lokalnog naprezanja tijekom cikličkog opterećenja, što uzrokuje kumulativno oštećenje slabih točaka i na kraju stvara pukotine. Proces je sljedeći: naprezanje najprije nagriza ranjiva područja vijka, postupno se pojavljuju mikropukotine, pukotine s vremenom rastu, a kad dosegnu kritičnu duljinu, vijak iznenada puca. Dugoročna-analiza pokazuje da stres koji uzrokuje umor ne mora biti velik; čak može biti i puno niža od granice razvlačenja vijka. Stoga, nakon zamornog loma, površina loma obično ne pokazuje očitu deformaciju ili savijanje uzrokovano vanjskom silom.
Na temelju gornje analize, možemo poboljšati proizvodni proces kako bismo povećali otpornost vijaka na zamor. Pogledajte sljedeći dijagram:
Pojačani navoj Gornji dijagram prikazuje optimizirani profil navoja sa zaobljenim korijenom (R-radijus). Pukotine uslijed zamora obično se javljaju na korijenima navoja i ispod glave vijka, tako da se modificiranjem osnovnog procesa proizvodnje navoja može učinkovito spriječiti zamor. Usporedimo ga s običnim nitima:
Obični navoj Gornji navoj je standardni navoj s oštrim kutovima u korijenu. Takve-strukture pod pravim kutom vrlo su osjetljive na promjene naprezanja i sklone lomu uslijed zamora. Kao što je ranije spomenuto, područje ispod glave vijka još je jedno kritično mjesto za kvar uslijed zamora, kao što je prikazano na dijagramu:
Proces zamora vijka Koristeći isti princip kao radijus korijena navoja, možemo dodati radijus ugla odgovarajuće veličine na spoju između glave vijka i drške unutar dopuštenog proračunskog raspona.
