Podsvjesno mislimo da što je vijka veća, to je manja vjerovatnoća da će se slomiti. Međutim, to nije slučaj-naprotiv,vijci velike{0}}vrstelome se češće od običnih vijaka, a iza ovog fenomena stoji osnovna logika.
Prvo, moramo razjasniti ključni princip: što je veća čvrstoća vijka, to je veća njegova tvrdoća (oni su u pozitivnoj korelaciji); dok što je veća tvrdoća, to je žilavost lošija (oni su u negativnoj korelaciji). To znači da vijci velike -vijke imaju malo izduženje. Ako napon premašuje granicu, oni će se direktno podvrgnuti krtom lomu, umjesto da se prvo značajno deformiraju kao obični vijci prije nego što pokvare. Što je još važnije, vijci visoke{4}}vrste se inherentno koriste u scenarijima velikog-opterećenja i dizajnirani su da odgovaraju njihovom rasponu mehaničkih svojstava. Ako stvarni napon prijeđe granicu zbog nepravilnog rada ili nenormalnih radnih uvjeta, vjerovatno će doći do loma. Za okruženja niskog{8}}opterećenja, obični vijci se mogu koristiti za kontrolu troškova, tako da nema potrebe za vijcima visoke{9}}čvrstoće-što je osnovni razlog zašto se vijci visoke{11}}češće lome.
Specifični uzroci loma vijka velike{0}}vrste uglavnom uključuju sljedeće kategorije:
1. Lom preopterećenja sklopa
Jezgro pričvršćivanja vijaka visoke{0}}će čvrstoće je da se vijak učini zategnutim zatezanjem matice kako bi se stvorilo određeno prednaprezanje (sila zaključavanja), umjesto "rotiranja i pritiskanja navoja na zadnjem kraju vijka". Njegov moment zatezanja ima jasne standardne parametre, koji se obično kontroliraju na oko 75% čvrstoće materijala zavrtnja-ovaj moment može učiniti da vijak proizvede blagu elastičnu deformaciju, a povratna napetost koju stvara deformacija je prednaprezanje. Ako moment zatezanja premašuje standardni raspon, vijak će podnijeti prekomjerno zatezno opterećenje, direktno uzrokujući lom od preopterećenja.
Kontrola momenta zatezanja zahtijeva tri uslova: razuman dizajn procesa instalacije na licu mjesta, precizni alati za instalaciju (kao što su moment ključevi, množitelji momenta) i operateri koji su prošli formalnu obuku prije nego što krenu na dužnost (moraju biti u stanju precizno očitati i postaviti parametre alata). Treba napomenuti da moment ključevi različitih nivoa tačnosti imaju različite tolerancije, obično ±4%10% (ne 20%). Samo kada su uslovi kao što su napajanje i vazdušni pritisak stabilni i kada je alat unutar perioda valjanosti kalibracije, tolerancija neće uzrokovati rizik od loma; ako tolerancija premašuje opseg, vjerovatno će doći do neodgovarajućeg momenta.
2. Lom uzrokovan fluktuacijama koeficijenta trenja
Kada jevijak i maticanavoji zahvaćaju, koeficijent trenja će utjecati na stvarno predopterećenje-čak i ako je postavljen isti moment, fluktuacije u koeficijentu trenja će uzrokovati raspršivanje predopterećenja. Ako se koeficijent trenja ne uzme u obzir u potpunosti i oslanjaju se samo na parametre obrtnog momenta, vjerovatno će doći do nedovoljnog predopterećenja ili preopterećenja: kada je koeficijent trenja prevelik, predopterećenje je premalo pod istim momentom (što može dovesti do popuštanja); kada je koeficijent trenja premali, predopterećenje je preveliko pod istim momentom (što može uzrokovati lom).
U industrijskim scenarijima, čest uzrok smanjenog koeficijenta trenja je neovlašteno podmazivanje: neke tvornice primjenjuju talk, obično ulje za podmazivanje, itd. na navoje vijaka radi lakšeg sklapanja. Iako ovo može smanjiti trenje i olakšati uvrtanje, značajno će smanjiti koeficijent trenja, što će rezultirati prednaprezanjem koje znatno premašuje standard pod istim momentom i na kraju dovodi do loma. Ispravan pristup je korištenje specijalizovanih anti- smjesa (koje moraju odgovarati materijalu vijaka) umjesto nasumičnih medija za podmazivanje.
3. Fraktura od umora
Lom zbog zamora je najskriveniji način kvara kod-zavrtnja visoke čvrstoće-nema očiglednih znakova prije loma, a može se dogoditi iznenada tokom statičkih ili radnih uslova. Štoviše, lokacija prijeloma je uglavnom koncentrirana u područjima koncentracije naprezanja kao što je prijelazni ugao između glave i drške i korijen navoja.
Osnovni uzrok ove vrste loma je "upotreba iznad granice zamora": iako vijci visoke{0}}vrste imaju visoku dodanu vrijednost, neka preduzeća će ih ponovo koristiti na neodređeno vrijeme da uštede troškove. Kada broj upotreba ili naizmjenično opterećenje prijeđe njihovu granicu zamora, mikropukotine će se postepeno formirati unutar vijka, što na kraju dovodi do loma od zamora. Zbog toga je veoma potrebno provoditi sveobuhvatne redovne inspekcije vijaka visoke -vrste (kao što su inspekcija magnetnim česticama, ultrazvučno ispitivanje), a ne "rijetko potrebno".
4. Prijelom zbog nedovoljnog zatezanja
Čini se da vijci koji "nisu do kraja zategnuti" neće podnijeti naprezanje, ali u stvari, lomovi mogu biti uzrokovani zazorom koji nastaje otpuštanjem. Na primjer: kada su dvije bušaće cijevi povezane vijcima visoke{1}}za bušenje prema dolje na tlu, ako vijci nisu do kraja zategnuti, postojat će veliki zazor. Kada se veliki obrtni moment bušenja prenosi kroz bušaće cijevi, zazor će uzrokovati da vijci podnose dodatnu silu smicanja i naizmjeničnu silu udara-ove sile daleko premašuju projektovani raspon nosivostivijci, što na kraju dovodi do prijeloma. U suštini, nedovoljno zategnuti vijak će se promijeniti iz "zateznog člana" u "smicajni i udarni član", jer ne uspijeva jer premašuje svoju{1}}vrstu nosivosti.
5. Prijelom uzrokovan problemima kvalitete
Nestandardni materijali ili procesi termičke obrade su stečeni problemi kvaliteta i direktni uzroci loma:
Nestandardni materijali: Korištenje čelika koji ne ispunjava zahtjeve (kao što je zamjena legiranog konstrukcijskog čelika običnim ugljičnim čelikom), ili materijali imaju inherentne nedostatke kao što su nečistoće i pukotine;
Nestandardni procesi termičke obrade: Odstupanja u parametrima kao što su temperatura gašenja i vrijeme kaljenja će rezultirati nekvalifikovanim mehaničkim svojstvima vijaka (kao što je visoka tvrdoća, ali izuzetno slaba žilavost).
Ovakvi problemi se mogu u potpunosti riješiti strogom kontrolom nabavke materijala (provjera certifikata materijala), proizvodnih procesa (praćenje procesa toplinske obrade) i fabričkih inspekcija (ispitivanje mehaničkih svojstava).
