Influence of the manufacturing process on the fatigue strength of threads

被引:0
作者
du Maire, P. [1 ]
Hoffmeister, J. [1 ]
Johlitz, M. [2 ]
Ochsner, A. [1 ]
机构
[1] Esslingen Univ Appl Sci, Fac Mech & Syst Engn, Kanalstr 33, D-73728 Esslingen, Germany
[2] Univ Bundeswehr Munchen, Fac Aerosp Engn, Neubiberg, Germany
关键词
deep rolling; fatigue strength; threads; cyclic testing; S-N curve; Festwalzen; Dauerfestigkeit; Gewinde; Schwingversuche; W & ouml; hlerlinie; MICROSTRUCTURE;
D O I
10.1002/mawe.202500001
中图分类号
T [工业技术];
学科分类号
08 ;
摘要
Sustainability in product development emphasizes the need for extended product lifetimes to minimize replacements and reduce resource consumption and environmental impact. This study investigates the impact of different thread manufacturing processes, cutting, rolling, and deep rolling, on the fatigue resistance of M12 threads fabricated from quenched and tempered chromium-molybdenum alloy steel. Fatigue tests conducted under cyclic tensile loading revealed that rolled threads exhibited superior performance, enduring higher stress levels without failure. Deep rolling significantly increased the fatigue strength compared to cutting, demonstrating its efficiency as a post-processing technique for enhancing durability. These findings highlight the sustainability and reliability of rolling as well as deep rolling processes and show that deep rolling is an effective post-processing technique for improving the durability of cut threads. Nachhaltigkeit bedeutet auch Produktlebensdauern zu verl & auml;ngern, um den Bedarf an Neuanschaffungen zu minimieren und somit Ressourcenverbrauch und Umweltbelastung zu reduzieren. Diese Studie untersucht die Auswirkungen verschiedener Gewindeherstellungsverfahren, Schneiden, Walzen und Festwalzen, auf die Erm & uuml;dungsfestigkeit von M12-Gewinden, die aus verg & uuml;tetem Chrom-Molybd & auml;n Stahl hergestellt wurden. Erm & uuml;dungstests, unter zyklischer Zugbelastung, zeigten, dass gewalzte Gewinde eine bessere Dauerfestigkeit zeigten und h & ouml;heren Belastungen ohne Versagen standhielten. Das Festwalzen erh & ouml;hte die Erm & uuml;dungsfestigkeit im Vergleich zum Schneiden erheblich und bewies damit seine Effizienz als Nachbearbeitungverfahren zur Verbesserung der Dauerfestigkeit. Diese Ergebnisse unterstreichen die Nachhaltigkeit und Zuverl & auml;ssigkeit von Walz- und Festwalzprozessen und zeigen, dass das Festwalzen eine effektive Verfahren zur Verbesserung der Lebensdauer von geschnittenen Gewinden ist.
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