Bagaimana pengaruh suhu ekstrem terhadap kinerja pengencang baja?

Risiko Patah Rapuh: Pada suhu di bawah suhu transisi ulet ke getas (DBTT), pengencang baja menjadi sangat rentan terhadap patah getas. Ini adalah mode keruntuhan bencana yang ditandai dengan sedikit atau tidak adanya deformasi plastis sebelum terjadinya keruntuhan. Untuk memitigasi risiko ini, pengencang yang ditujukan untuk aplikasi suhu rendah harus dipilih berdasarkan sifat ketangguhan suhu rendahnya, seperti nilai energi tumbukan Charpy.

Berkurangnya Daktilitas: Daktilitas baja menurun secara signifikan pada suhu rendah, membuat material kurang mampu menyerap energi dan berubah bentuk secara plastis sebelum rusak. Hal ini dapat menyebabkan kegagalan dini pada kondisi pembebanan atau benturan siklik. Untuk mengatasi hal ini, pengencang dapat dirancang dengan luas penampang yang ditingkatkan atau dipilih dari bahan dengan keuletan suhu rendah yang lebih tinggi.

Stres Termal: Perubahan suhu yang cepat dapat menyebabkan tekanan termal di dalam pengikat, yang dapat memperburuk efek suhu rendah pada sifat material. Tindakan isolasi dan pengendalian suhu yang tepat harus diterapkan untuk meminimalkan gradien dan tekanan termal.

Degradasi Kekuatan: Dengan meningkatnya suhu, kekuatan luluh dan kekuatan tarik utama pengencang baja biasanya menurun. Pengurangan kekuatan ini dapat membahayakan kemampuan pengikat untuk menahan beban dan menjaga integritas struktural. Untuk mengimbanginya, pengencang untuk aplikasi suhu tinggi harus dipilih berdasarkan sifat kekuatan suhu tinggi.

Creep dan Relaksasi: Pada suhu tinggi, pengencang baja dapat mengalami creep dan relaksasi, menyebabkan deformasi bertahap dan hilangnya preload. Hal ini secara signifikan dapat mengurangi efektivitas pengikat dalam menjaga integritas sambungan. Untuk mengurangi mulur dan relaksasi, pengencang dapat dirancang dengan penampang yang lebih besar atau dipilih dari bahan dengan ketahanan mulur yang lebih baik.

Oksidasi dan Korosi: Peningkatan suhu mempercepat oksidasi dan korosi baja, menyebabkan degradasi material dan potensi kegagalan. Perawatan permukaan yang tepat, seperti menggembleng atau mengaplikasikan pelapis tahan korosi, dapat membantu memperpanjang masa pakai pengencang di lingkungan bersuhu tinggi.

Ekspansi Termal: Suhu tinggi menyebabkan baja memuai, yang dapat menyebabkan perubahan dimensi dan potensi masalah pada kesesuaian dan fungsi. Perancang harus memperhitungkan ekspansi termal ketika memilih pengencang dan menentukan prosedur pemasangan.

Pemilihan Bahan: Pilih pengencang dengan cermat berdasarkan kisaran suhu spesifik dan kondisi lingkungan yang akan mereka temui. Pertimbangkan faktor-faktor seperti ketangguhan suhu rendah, kekuatan suhu tinggi, ketahanan mulur, dan ketahanan korosi.

Pertimbangan Desain: Rancang pengencang dengan luas penampang dan geometri yang sesuai untuk mengakomodasi efek suhu ekstrem. Pertimbangkan untuk menggunakan indikator pramuat atau mekanisme penguncian untuk mempertahankan pramuat dalam aplikasi suhu tinggi.

Baja Otomotif