310 უჟანგავი ფოლადის ხვეული მილის ქიმიური კომპონენტი, ზეთით გამაგრებული ფოლადის მავთულის ზედაპირის დეფექტების ეფექტი ავტომობილების ძრავებში სარქვლის ზამბარების დაღლილობის სიცოცხლეზე

გმადლობთ Nature.com-ის მონახულებისთვის.თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას შეზღუდული CSS მხარდაჭერით.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).გარდა ამისა, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ვაჩვენებთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
სლაიდერები, რომლებიც აჩვენებს სამ სტატიას თითო სლაიდზე.გამოიყენეთ უკანა და შემდეგი ღილაკები სლაიდებში გადასაადგილებლად, ან სლაიდის კონტროლერის ღილაკები ბოლოს თითოეულ სლაიდში გადასაადგილებლად.

უჟანგავი ფოლადის 310 დახვეული მილები / დახვეული მილებიᲥიმიური შემადგენლობადა შემადგენლობა

შემდეგი ცხრილი გვიჩვენებს 310S კლასის უჟანგავი ფოლადის ქიმიურ შემადგენლობას.

10*1მმ 9.25*1.24მმ 310 უჟანგავი ფოლადის კაპილარული დახვეული მილის მომწოდებლები

ფიზიკური თვისებები

310S კლასის უჟანგავი ფოლადის ფიზიკური თვისებები ნაჩვენებია შემდეგ ცხრილში.

Მექანიკური საკუთრება

შემდეგი ცხრილი ასახავს 310S კლასის უჟანგავი ფოლადის მექანიკურ თვისებებს.

თერმული თვისებები

310S კლასის უჟანგავი ფოლადის თერმული თვისებები მოცემულია შემდეგ ცხრილში.

სხვა აღნიშვნები

310S კლასის უჟანგავი ფოლადის ექვივალენტური სხვა აღნიშვნები ჩამოთვლილია შემდეგ ცხრილში.

ამ კვლევის მიზანია შეაფასოს ავტომობილის ძრავის სარქვლის ზამბარის დაღლილობის ვადა მიკროდეფექტების გამოყენებისას ზეთით გამაგრებულ მავთულზე 2300 მპა კლასის (OT მავთული), რომლის კრიტიკული დეფექტის სიღრმეა 2,5 მმ დიამეტრი.პირველ რიგში, OT მავთულის ზედაპირის დეფექტების დეფორმაცია სარქვლის ზამბარის დამზადებისას მიღებული იქნა სასრული ელემენტების ანალიზით სუბსიმულაციის მეთოდების გამოყენებით, ხოლო მზა ზამბარის ნარჩენი სტრესი გაზომილი იყო და გამოყენებული იქნა ზამბარის სტრესის ანალიზის მოდელზე.მეორე, გააანალიზეთ სარქვლის ზამბარის სიძლიერე, შეამოწმეთ ნარჩენი ძაბვა და შეადარეთ გამოყენებული სტრესის დონე ზედაპირის ნაკლოვანებებს.მესამე, მიკროდეფექტების ეფექტი ზამბარის დაღლილობის სიცოცხლეზე შეფასდა ზამბარის სიმტკიცის ანალიზიდან მიღებული ზედაპირული დეფექტების სტრესის გამოყენებით SN მრუდებზე, რომლებიც მიღებულ იქნა მოქნილი დაღლილობის ტესტიდან OT მავთულის ბრუნვის დროს.დეფექტის სიღრმე 40 μm არის მიმდინარე სტანდარტი ზედაპირული დეფექტების მართვისთვის დაღლილობის სიცოცხლის შეფერხების გარეშე.
საავტომობილო ინდუსტრიას აქვს ძლიერი მოთხოვნა მსუბუქი ავტომობილების კომპონენტებზე, რათა გააუმჯობესოს საწვავის ეფექტურობა მანქანები.ამრიგად, მოწინავე მაღალი სიმტკიცის ფოლადის გამოყენება (AHSS) გაიზარდა ბოლო წლებში.საავტომობილო ძრავის სარქველების ზამბარები ძირითადად შედგება სითბოს მდგრადი, აცვიათ მდგრადი და ზეთით გამაგრებული ფოლადის მავთულისგან (OT მავთულები).
მათი მაღალი ჭიმვის სიმტკიცის გამო (1900–2100 მპა), ამჟამად გამოყენებული OT მავთულები შესაძლებელს ხდის ძრავის სარქვლის ზამბარების ზომისა და მასის შემცირებას, საწვავის ეფექტურობის გაუმჯობესებას მიმდებარე ნაწილებთან ხახუნის შემცირებით1.ამ უპირატესობების გამო, მაღალი ძაბვის მავთულის გამოყენება სწრაფად იზრდება და ერთმანეთის მიყოლებით ჩნდება ულტრა მაღალი სიმტკიცის მავთულის 2300MPa კლასის.სარქვლის ზამბარები საავტომობილო ძრავებში მოითხოვს ხანგრძლივ მომსახურებას, რადგან ისინი მუშაობენ მაღალი ციკლური დატვირთვის ქვეშ.ამ მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად, მწარმოებლები, როგორც წესი, თვლიან დაღლილობის ხანგრძლივობას 5,5×107 ციკლზე მეტს, სარქვლის ზამბარების დიზაინის დროს და ახდენენ ნარჩენ სტრესს სარქვლის ზამბარის ზედაპირზე გასროლის და თბოშეკუმშვის პროცესების მეშვეობით დაღლილობის სიცოცხლის გასაუმჯობესებლად2.
საკმაოდ ბევრი კვლევა ჩატარდა სპირალური ზამბარების დაღლილობის ხანგრძლივობის შესახებ მანქანებში ნორმალურ სამუშაო პირობებში.გზალმა და სხვებმა.წარმოდგენილია ელიფსური სპირალური ზამბარების ანალიტიკური, ექსპერიმენტული და სასრული ელემენტების (FE) ანალიზი სტატიკური დატვირთვის ქვეშ მცირე სპირალის კუთხით.ეს კვლევა იძლევა მკაფიო და მარტივ გამოხატულებას მაქსიმალური ათვლის დაძაბულობის მდებარეობისათვის ასპექტის თანაფარდობისა და სიხისტის ინდექსის მიმართ და ასევე იძლევა ანალიტიკურ წარმოდგენას მაქსიმალური ათვლის ძაბვის შესახებ, კრიტიკული პარამეტრი პრაქტიკულ დიზაინებში3.პასტორციჩი და სხვ.აღწერილია ექსპლუატაციაში ჩავარდნის შემდეგ კერძო მანქანიდან ამოღებული ხვეული ზამბარის განადგურებისა და დაღლილობის ანალიზის შედეგები.ექსპერიმენტული მეთოდების გამოყენებით გამოკვლეული იქნა გატეხილი ზამბარა და შედეგები ვარაუდობს, რომ ეს არის კოროზიული დაღლილობის უკმარისობის მაგალითი4.ხვრელი და ა.შ. საავტომობილო სპირალური ზამბარების დაღლილობის ხანგრძლივობის შესაფასებლად შემუშავებულია წრფივი რეგრესიის ზამბარის მუშაობის რამდენიმე მოდელი.პუტრა და სხვები.გზის ზედაპირის უთანასწორობის გამო განისაზღვრება მანქანის ხვეული ზამბარის მომსახურების ვადა.თუმცა, მცირე კვლევა გაკეთდა იმის შესახებ, თუ როგორ მოქმედებს წარმოების პროცესის დროს წარმოქმნილი ზედაპირის დეფექტები საავტომობილო კოჭის ზამბარების სიცოცხლეზე.
ზედაპირული დეფექტები, რომლებიც წარმოიქმნება წარმოების პროცესში, შეიძლება გამოიწვიოს ადგილობრივი სტრესის კონცენტრაცია სარქვლის ზამბარებში, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მათ დაღლილობის ხანგრძლივობას.სარქვლის ზამბარების ზედაპირული დეფექტები გამოწვეულია სხვადასხვა ფაქტორებით, როგორიცაა გამოყენებული ნედლეულის ზედაპირული დეფექტები, ხელსაწყოების დეფექტები, უხეში დამუშავება ცივ გადახვევის დროს7.ნედლეულის ზედაპირული დეფექტები ციცაბო V-ის ფორმისაა ცხელი გადახვევისა და მრავალპასიანი ხაზვის გამო, ხოლო ფორმირების ხელსაწყოსა და უყურადღებო მოპყრობით გამოწვეული დეფექტები U-ის ფორმის ნაზი ფერდობებით8,9,10,11.V- ფორმის დეფექტები იწვევს სტრესის უფრო მაღალ კონცენტრაციას, ვიდრე U- ფორმის დეფექტები, ამიტომ დეფექტების მართვის მკაცრი კრიტერიუმები ჩვეულებრივ გამოიყენება საწყისი მასალაზე.
ზედაპირული დეფექტების მართვის ამჟამინდელი სტანდარტები OT სადენებისთვის მოიცავს ASTM A877/A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561 და KS D 3580. DIN EN 10270-2 განსაზღვრავს, რომ ზედაპირის დეფექტის სიღრმე მავთულის დიამეტრებზე 5–0. 10 მმ მავთულის დიამეტრის 0,5-1%-ზე ნაკლებია.გარდა ამისა, JIS G 3561 და KS D 3580 მოითხოვს, რომ 0,5–8 მმ დიამეტრის მავთულის ღეროზე ზედაპირული დეფექტების სიღრმე იყოს მავთულის დიამეტრის 0,5%-ზე ნაკლები.ASTM A877/A877M-10-ში მწარმოებელი და მყიდველი უნდა შეთანხმდნენ ზედაპირული დეფექტების დასაშვებ სიღრმეზე.მავთულის ზედაპირზე დეფექტის სიღრმის გასაზომად, მავთულს ჩვეულებრივ აჭრიან მარილმჟავას, შემდეგ კი დეფექტის სიღრმე იზომება მიკრომეტრის გამოყენებით.თუმცა, ამ მეთოდს შეუძლია დეფექტების გაზომვა მხოლოდ გარკვეულ ადგილებში და არა საბოლოო პროდუქტის მთელ ზედაპირზე.აქედან გამომდინარე, მწარმოებლები იყენებენ მორევის დენის ტესტირებას მავთულის გაყვანის პროცესში, რათა გაზომონ ზედაპირის დეფექტები მუდმივად წარმოებულ მავთულში;ამ ტესტებს შეუძლიათ გაზომონ ზედაპირის დეფექტების სიღრმე 40 μm-მდე.2300MPa კლასის ფოლადის მავთულს აქვს უფრო მაღალი დაჭიმვის ძალა და უფრო დაბალი დრეკადობა, ვიდრე არსებული 1900-2200MPa კლასის ფოლადის მავთული, ამიტომ სარქვლის ზამბარის დაღლილობის სიცოცხლე ითვლება ძალიან მგრძნობიარე ზედაპირული დეფექტების მიმართ.აქედან გამომდინარე, აუცილებელია შემოწმდეს არსებული სტანდარტების გამოყენების უსაფრთხოება ზედაპირული დეფექტების სიღრმის კონტროლისთვის ფოლადის მავთულისთვის 1900-2200 მპა კლასის ფოლადის მავთულისთვის 2300 მპა.
ამ კვლევის მიზანია საავტომობილო ძრავის სარქვლის ზამბარის დაღლილობის ხანგრძლივობის შეფასება, როდესაც მინიმალური ხარვეზის სიღრმე გაზომილი მორევის ტესტით (ანუ 40 μm) გამოიყენება 2300 მპა ხარისხის OT მავთულზე (დიამეტრი: 2,5 მმ): კრიტიკული ხარვეზი. სიღრმე .ამ კვლევის წვლილი და მეთოდოლოგია შემდეგია.
როგორც OT მავთულის თავდაპირველი დეფექტი, გამოყენებული იქნა V- ფორმის დეფექტი, რომელიც სერიოზულად მოქმედებს დაღლილობის ხანგრძლივობაზე, მავთულის ღერძის მიმართ განივი მიმართულებით.განვიხილოთ ზედაპირის დეფექტის ზომების (α) და სიგრძის (β) თანაფარდობა, რათა ნახოთ მისი სიღრმის (h), სიგანის (w) და სიგრძის (l) ეფექტი.ზედაპირული დეფექტები წარმოიქმნება ზამბარის შიგნით, სადაც პირველად ხდება მარცხი.
ცივი გრაგნილის დროს OT მავთულის საწყისი დეფექტების დეფორმაციის პროგნოზირებისთვის გამოყენებული იქნა ქვესიმულაციური მიდგომა, რომელიც ითვალისწინებდა ანალიზის დროს და ზედაპირის დეფექტების ზომას, რადგან დეფექტები ძალიან მცირეა OT მავთულთან შედარებით.გლობალური მოდელი.
ნარჩენი კომპრესიული ძაბვები გაზაფხულზე ორეტაპიანი გასროლის შემდეგ გამოითვალა სასრული ელემენტების მეთოდით, შედეგები შედარებული იყო გაზომვებთან დარტყმის შემდგომ გაზომვებთან ანალიტიკური მოდელის დასადასტურებლად.გარდა ამისა, ნარჩენი ძაბვები სარქვლის ზამბარებში ყველა საწარმოო პროცესიდან იყო გაზომილი და გამოყენებული ზამბარის სიმტკიცის ანალიზზე.
ზედაპირული დეფექტების დაძაბულობის პროგნოზირება ხდება ზამბარის სიმტკიცის ანალიზით, ცივი გადახვევის დროს დეფექტის დეფორმაციის და მზა ზამბარაში ნარჩენი კომპრესიული სტრესის გათვალისწინებით.
მბრუნავი მოღუნვის დაღლილობის ტესტი ჩატარდა OT მავთულის გამოყენებით, რომელიც დამზადებულია იმავე მასალისგან, როგორც სარქვლის ზამბარა.შემუშავებული სარქვლის ზამბარების ნარჩენი სტრესის და ზედაპირის უხეშობის მახასიათებლების OT ხაზებთან დაკავშირების მიზნით, SN მრუდები მიღებულ იქნა მბრუნავი დაღლილობის ტესტებით, ორეტაპიანი გასროლის და ტორსიის გამოყენების შემდეგ, როგორც წინასწარი დამუშავების პროცესები.
ზამბარის სიმტკიცის ანალიზის შედეგები გამოიყენება გუდმენის განტოლებაზე და SN მრუდზე სარქვლის ზამბარის დაღლილობის სიცოცხლის პროგნოზირებისთვის და ასევე შეფასებულია ზედაპირის დეფექტის სიღრმის გავლენა დაღლილობის ხანგრძლივობაზე.
ამ კვლევაში გამოყენებული იქნა 2300 MPa OT კლასის მავთული 2.5 მმ დიამეტრით, რათა შეფასდეს მანქანის ძრავის სარქვლის ზამბარის დაღლილობის სიცოცხლე.პირველ რიგში, ჩატარდა მავთულის დაჭიმვის ტესტი მისი დრეკადი მოტეხილობის მოდელის მისაღებად.
OT მავთულის მექანიკური თვისებები მიღებული იყო დაჭიმვის ტესტებიდან ცივი გრაგნილის პროცესისა და ზამბარის სიმტკიცის სასრულ ელემენტების ანალიზამდე.მასალის დაძაბულობა-დაჭიმვის მრუდი განისაზღვრა დაჭიმვის ტესტების შედეგების გამოყენებით 0,001 s-1 დაძაბულობის სიჩქარით, როგორც ნაჩვენებია ნახ.1. გამოყენებულია SWONB-V მავთული და მისი გამოყოფის სიძლიერე, დაჭიმვის სიმტკიცე, დრეკადობის მოდული და პუასონის თანაფარდობა არის 2001.2MPa, 2316MPa, 206GPa და 0.3 შესაბამისად.სტრესის დამოკიდებულება ნაკადის დაძაბვაზე მიიღება შემდეგნაირად:
ბრინჯი.2 ასახავს დრეკადი მოტეხილობის პროცესს.მასალა დეფორმაციის დროს განიცდის ელასტოპლასტურ დეფორმაციას და მასალა ვიწროვდება, როდესაც მასალაში დაძაბულობა მიაღწევს ჭიმვის სიმტკიცეს.შემდგომში, მასალის შიგნით სიცარიელეების შექმნა, ზრდა და ასოციაცია იწვევს მასალის განადგურებას.
დრეკადი მოტეხილობის მოდელი იყენებს სტრესით მოდიფიცირებულ კრიტიკული დეფორმაციის მოდელს, რომელიც ითვალისწინებს სტრესის ეფექტს, ხოლო კისრის შემდგომი მოტეხილობა იყენებს დაზიანების დაგროვების მეთოდს.აქ, დაზიანების დაწყება გამოიხატება დაძაბულობის, დაძაბულობის ტრიაქსიალურობის და დაძაბულობის სიჩქარის ფუნქციით.დაძაბულობის ტრიაქსიალურობა განისაზღვრება, როგორც საშუალო მნიშვნელობა, რომელიც მიიღება მასალის დეფორმაციით გამოწვეული ჰიდროსტატიკური სტრესის ეფექტური სტრესით გაყოფით.ზიანის დაგროვების მეთოდით, განადგურება ხდება მაშინ, როდესაც ზიანის მნიშვნელობა აღწევს 1-ს, ხოლო ენერგია, რომელიც საჭიროა ზიანის 1-ის მნიშვნელობის მისაღწევად, განისაზღვრება, როგორც განადგურების ენერგია (Gf).მოტეხილობის ენერგია შეესაბამება მასალის ჭეშმარიტი დაძაბულობა-გადაადგილების მრუდის რეგიონს კისრიდან მოტეხილობამდე.
ჩვეულებრივი ფოლადების შემთხვევაში, დაძაბულობის რეჟიმიდან გამომდინარე, დრეკადი მოტეხილობა, ათვლის მოტეხილობა ან შერეული მოტეხილობა ხდება დრეკადობისა და ათვლის მოტეხილობის გამო, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3. მოტეხილობის დაძაბულობა და დაძაბულობის ტრიაქსიალურობა აჩვენა განსხვავებული მნიშვნელობები მოტეხილობის ნიმუში.
პლასტიკური უკმარისობა ხდება რეგიონში, რომელიც შეესაბამება დაძაბულობის ტრიაქსიალურობას 1/3-ზე მეტი (ზონა I), ხოლო მოტეხილობის დაძაბულობა და დაძაბულობის ტრიაქსიალურობა შეიძლება დადგინდეს დაჭიმვის ტესტებიდან ნიმუშებზე, რომლებსაც აქვთ ზედაპირის დეფექტები და ჭრილები.0 ~ 1/3 დაძაბულობის ტრიაქსიალურობის შესაბამის უბანში (ზონა II) ხდება დრეკადი მოტეხილობის და ათვლის უკმარისობის კომბინაცია (ანუ ბრუნვის ტესტის მეშვეობით. დაძაბულობის ტრიაქსიალურობის შესაბამის არეში -1/3-დან 0-მდე. (III), შეკუმშვით გამოწვეული ათვლის უკმარისობა და მოტეხილობის დაჭიმულობა და დაძაბულობის ტრიაქსიალურობა შეიძლება მიღებულ იქნეს დარღვევის ტესტით.
OT სადენებისთვის, რომლებიც გამოიყენება ძრავის სარქვლის ზამბარების წარმოებაში, აუცილებელია გავითვალისწინოთ სხვადასხვა დატვირთვის პირობებით გამოწვეული მოტეხილობები წარმოების პროცესში და გამოყენების პირობები.აქედან გამომდინარე, ჩატარდა დაჭიმვისა და ბრუნვის ტესტები უკმარისობის დაძაბულობის კრიტერიუმის გამოსაყენებლად, გათვალისწინებული იყო დაძაბულობის ტრიაქსიალურობის ეფექტი დაძაბულობის თითოეულ რეჟიმზე და ჩატარდა ელასტოპლასტური სასრული ელემენტების ანალიზი დიდ შტამებზე, რათა რაოდენობრივად დაედგინა ცვლილება დაძაბულობის ტრიაქსიალურობაში.შეკუმშვის რეჟიმი არ იყო გათვალისწინებული ნიმუშის დამუშავების შეზღუდვის გამო, კერძოდ, OT მავთულის დიამეტრი მხოლოდ 2.5 მმ-ია.ცხრილში 1 ჩამოთვლილია დაჭიმვისა და ბრუნვის ტესტის პირობები, ასევე დაძაბულობის ტრიაქსიალურობა და მოტეხილობის დაძაბვა, მიღებული სასრული ელემენტების ანალიზის გამოყენებით.
ჩვეულებრივი სამღერძიანი ფოლადების მოტეხილობის დაძაბვა სტრესის ქვეშ შეიძლება იწინასწარმეტყველოს შემდეგი განტოლების გამოყენებით.
სადაც C1: \({\overline{{\varepsilon}_{0}}}^{pl}\) სუფთა cut (η = 0) და C2: \({\overline{{\varepsilon}_{0} } }^{pl}\) ცალღერძული დაძაბულობა (η = η0 = 1/3).
ტენდენციის ხაზები თითოეული სტრესის რეჟიმისთვის მიიღება განტოლებაში მოტეხილობის დაძაბულობის C1 და C2 მნიშვნელობების გამოყენებით.(2);C1 და C2 მიიღება ზედაპირული დეფექტების გარეშე ნიმუშებზე დაჭიმვისა და ბრუნვის ტესტებიდან.სურათი 4 გვიჩვენებს დაძაბულობის ტრიაქსიალურობას და მოტეხილობის დაძაბულობას, რომელიც მიღებულია ტესტებიდან და განტოლებით პროგნოზირებული ტრენდის ხაზები.(2) ტესტიდან მიღებული ტენდენციის ხაზი და დაძაბულობის ტრიაქსიალურობასა და მოტეხილობის დაძაბვას შორის კავშირი აჩვენებს მსგავს ტენდენციას.მოტეხილობის დაძაბულობა და დაძაბულობის ტრიაქსიალურობა თითოეული დაძაბულობის რეჟიმისთვის, მიღებული ტენდენციის ხაზების გამოყენებით, გამოყენებული იყო როგორც დრეკადი მოტეხილობის კრიტერიუმები.
მსხვრევის ენერგია გამოიყენება, როგორც მატერიალური თვისება, რათა განისაზღვროს კისრის მოხვევის შემდეგ გატეხვის დრო და შეიძლება მიღებულ იქნას დაჭიმვის ტესტებიდან.მოტეხილობის ენერგია დამოკიდებულია მასალის ზედაპირზე ბზარების არსებობაზე ან არარსებობაზე, რადგან მოტეხილობის დრო დამოკიდებულია ადგილობრივი სტრესების კონცენტრაციაზე.ნახაზები 5a-c გვიჩვენებს ნიმუშების მოტეხილობის ენერგიას ზედაპირული დეფექტების გარეშე და ნიმუშების R0.4 ან R0.8 ჭრილებით დაჭიმვის ტესტებიდან და სასრული ელემენტების ანალიზიდან.მოტეხილობის ენერგია შეესაბამება ჭეშმარიტი დაძაბულობის-გადაადგილების მრუდის არეალს კისრიდან მოტეხილობამდე.
წვრილი ზედაპირის დეფექტების მქონე OT მავთულის მოტეხილობის ენერგია იწინასწარმეტყველა დაჭიმვის ტესტების ჩატარებით OT მავთულზე დეფექტის სიღრმე 40 მკმ-ზე მეტი, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 5d.დეფექტების მქონე ათი ნიმუში იქნა გამოყენებული დაჭიმვის ტესტებში და მოტეხილობის საშუალო ენერგია შეფასებული იყო 29,12 მჯ/მმ2.
სტანდარტიზებული ზედაპირის დეფექტი განისაზღვრება, როგორც დეფექტის სიღრმის თანაფარდობა სარქვლის ზამბარის მავთულის დიამეტრთან, მიუხედავად საავტომობილო სარქვლის ზამბარების წარმოებაში გამოყენებული OT მავთულის ზედაპირის დეფექტის გეომეტრიისა.OT მავთულის დეფექტები შეიძლება კლასიფიცირდეს ორიენტაციის, გეომეტრიისა და სიგრძის მიხედვით.დეფექტის იგივე სიღრმის შემთხვევაშიც კი, გაზაფხულზე ზედაპირულ დეფექტზე მოქმედი სტრესის დონე მერყეობს გეომეტრიისა და დეფექტის ორიენტაციის მიხედვით, ამიტომ დეფექტის გეომეტრიამ და ორიენტაციამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს დაღლილობის სიძლიერეზე.აქედან გამომდინარე, აუცილებელია გავითვალისწინოთ დეფექტების გეომეტრია და ორიენტაცია, რომლებიც ყველაზე დიდ გავლენას ახდენენ ზამბარის დაღლილობის ხანგრძლივობაზე, რათა გამოიყენონ მკაცრი კრიტერიუმები ზედაპირული დეფექტების მართვისთვის.OT მავთულის წვრილი მარცვლოვანი სტრუქტურის გამო, მისი დაღლილობის სიცოცხლე ძალიან მგრძნობიარეა ჩაჭრის მიმართ.მაშასადამე, დეფექტი, რომელიც ავლენს სტრესის ყველაზე მაღალ კონცენტრაციას დეფექტის გეომეტრიისა და ორიენტაციის მიხედვით, საწყის დეფექტად უნდა დადგინდეს სასრული ელემენტების ანალიზის გამოყენებით.ნახ.6 გვიჩვენებს ულტრა მაღალი სიმტკიცის 2300 მპა კლასის საავტომობილო სარქვლის ზამბარებს, რომლებიც გამოიყენება ამ კვლევაში.
OT მავთულის ზედაპირული დეფექტები იყოფა შიდა დეფექტებად და გარე დეფექტებად ზამბარის ღერძის მიხედვით.ცივი გორგლის დროს მოხრის გამო, ზამბარის შიგნითა და გარედან მოქმედებს შეკუმშვის ძაბვა და დაჭიმვის ძაბვა.მოტეხილობა შეიძლება გამოწვეული იყოს ზედაპირული დეფექტებით, რომლებიც წარმოიქმნება გარედან ცივ გადაადგილების დროს დაძაბულობის გამო.
პრაქტიკაში, ზამბარა ექვემდებარება პერიოდულ შეკუმშვას და რელაქსაციას.ზამბარის შეკუმშვისას ფოლადის მავთული ტრიალებს და დაძაბულობების კონცენტრაციის გამო ზამბარის შიგნით ათვლის ძაბვა უფრო მაღალია, ვიდრე მიმდებარე ათვლის ძაბვა7.ამიტომ, თუ ზამბარის შიგნით არის ზედაპირული დეფექტები, ზამბარის გატეხვის ალბათობა ყველაზე დიდია.ამრიგად, ზამბარის გარე მხარე (ადგილი, სადაც მოსალოდნელია ავარია ზამბარის დამზადების დროს) და შიდა მხარე (სადაც დაძაბულობა ყველაზე დიდია რეალურ გამოყენებაში) დაყენებულია, როგორც ზედაპირის დეფექტების ადგილად.
OT ხაზების ზედაპირის დეფექტის გეომეტრია იყოფა U-, V- ფორმის, Y- ფორმის და T- ფორმის.Y-ტიპი და T-ტიპი ძირითადად გვხვდება ნედლეულის ზედაპირულ დეფექტებში, ხოლო U- და V-ტიპის დეფექტები წარმოიქმნება ხელსაწყოების უყურადღებო მოპყრობის გამო ცივი გლინვის პროცესში.ნედლეულის ზედაპირული დეფექტების გეომეტრიასთან დაკავშირებით, U- ფორმის დეფექტები, რომლებიც წარმოიქმნება არაერთგვაროვანი პლასტიკური დეფორმაციის შედეგად ცხელი გადახვევის დროს, დეფორმირებულია V- ფორმის, Y- ფორმის და T- ფორმის ნაკერების დეფექტებად მრავალგადასასვლელი გაჭიმვის ქვეშ8, 10.
გარდა ამისა, ზამბარის მუშაობისას მაღალი სტრესის კონცენტრაციას ექვემდებარება V-ს, Y-ს და T- ფორმის დეფექტები ზედაპირზე ჭრილის ციცაბო დახრილობით.სარქველის ზამბარები იღუნება ცივ გადახვევის დროს და ტრიალებს მუშაობისას.V- ფორმის და Y- ფორმის დეფექტების დაძაბულობის კონცენტრაციები უფრო მაღალი სტრესის კონცენტრაციით შედარებული იყო სასრული ელემენტების ანალიზის, ABAQUS - კომერციული სასრული ელემენტების ანალიზის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.დაძაბულობა-დაძაბულობის კავშირი ნაჩვენებია სურათზე 1 და განტოლება 1-ში. (1) ეს სიმულაცია იყენებს ორგანზომილებიან (2D) მართკუთხა ოთხკვანძოვან ელემენტს და ელემენტის გვერდის მინიმალური სიგრძე არის 0.01 მმ.ანალიტიკური მოდელისთვის, 2,5 მმ დიამეტრისა და 7,5 მმ სიგრძის მავთულის 2D მოდელზე გამოყენებული იქნა V- და Y- ფორმის დეფექტები 0,5 მმ სიღრმით და დეფექტის დახრილობით 2°.
ნახ.7a გვიჩვენებს ღუნვის დაძაბულობის კონცენტრაციას თითოეული დეფექტის წვერზე, როდესაც 1500 Nmm მომენტი გამოიყენება თითოეული მავთულის ორივე ბოლოზე.ანალიზის შედეგები აჩვენებს, რომ მაქსიმალური ძაბვები 1038,7 და 1025,8 მპა ჩნდება V- ფორმის და Y- ფორმის დეფექტების ზედა ნაწილში.ნახ.7b გვიჩვენებს დაძაბულობის კონცენტრაციას თითოეული დეფექტის ზედა ნაწილში, რომელიც გამოწვეულია ბრუნვით.როდესაც მარცხენა მხარე შეზღუდულია და 1500 N∙mm ბრუნი გამოიყენება მარჯვენა მხარეს, იგივე მაქსიმალური დაძაბულობა 1099 MPa ხდება V- ფორმის და Y- ფორმის დეფექტების წვერებზე.ეს შედეგები აჩვენებს, რომ V-ტიპის დეფექტები ავლენენ უფრო მაღალ მოხრის სტრესს, ვიდრე Y- ტიპის დეფექტები, როდესაც მათ აქვთ დეფექტის იგივე სიღრმე და დახრილობა, მაგრამ ისინი განიცდიან იგივე ბრუნვის სტრესს.ამრიგად, V- და Y- ფორმის ზედაპირის დეფექტები დეფექტის ერთი და იგივე სიღრმისა და დახრილობის მქონე შეიძლება ნორმალიზდეს V- ფორმის დეფექტებთან, სტრესის კონცენტრაციით გამოწვეული უმაღლესი მაქსიმალური სტრესით.V ტიპის დეფექტის ზომის თანაფარდობა განისაზღვრება, როგორც α = w/h V ტიპის და T ტიპის დეფექტების სიღრმის (h) და სიგანე (w) გამოყენებით;ამგვარად, T- ტიპის დეფექტი (α ≈ 0) ნაცვლად, გეომეტრია შეიძლება განისაზღვროს V- ტიპის დეფექტის გეომეტრიული სტრუქტურით.ამიტომ, Y ტიპის და T ტიპის დეფექტების ნორმალიზება შესაძლებელია V ტიპის დეფექტებით.სიღრმის (h) და სიგრძის (l) გამოყენებით, სიგრძის თანაფარდობა სხვაგვარად განისაზღვრება, როგორც β = l/h.
როგორც ნახაზი 811-ზეა ნაჩვენები, OT მავთულის ზედაპირული დეფექტების მიმართულებები იყოფა გრძივი, განივი და ირიბი მიმართულებებად, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 811. სასრული ელემენტის მიერ ზამბარის სიძლიერეზე ზედაპირული დეფექტების ორიენტაციის გავლენის ანალიზი. მეთოდი.
ნახ.9a გვიჩვენებს ძრავის სარქვლის ზამბარის დაძაბულობის ანალიზის მოდელს.როგორც საანალიზო პირობა, ზამბარა შეკუმშული იყო თავისუფალი სიმაღლიდან 50,5 მმ-დან 21,8 მმ-მდე მყარ სიმაღლემდე, ზამბარის შიგნით წარმოიქმნა მაქსიმალური ძაბვა 1086 მპა, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 9ბ.ვინაიდან ძრავის სარქვლის ზამბარების ავარია ძირითადად ხდება გაზაფხულზე, მოსალოდნელია, რომ შიდა ზედაპირის დეფექტების არსებობა სერიოზულად იმოქმედებს ზამბარის დაღლილობის ხანგრძლივობაზე.აქედან გამომდინარე, ზედაპირის დეფექტები გრძივი, განივი და ირიბი მიმართულებებით გამოიყენება ძრავის სარქვლის ზამბარების შიგნით ქვემოდელირების ტექნიკის გამოყენებით.ცხრილი 2 გვიჩვენებს ზედაპირის დეფექტების ზომებს და მაქსიმალურ სტრესს დეფექტის თითოეული მიმართულებით მაქსიმალური ზამბარის შეკუმშვისას.ყველაზე მაღალი ძაბვები დაფიქსირდა განივი მიმართულებით, ხოლო გრძივი და ირიბი მიმართულებით ძაბვების შეფარდება განივი მიმართულებით შეფასდა 0,934-0,996.სტრესის თანაფარდობა შეიძლება განისაზღვროს ამ მნიშვნელობის უბრალოდ მაქსიმალურ განივი სტრესზე გაყოფით.მაქსიმალური დატვირთვა გაზაფხულზე ხდება თითოეული ზედაპირის დეფექტის ზედა ნაწილში, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 9s-ში.გრძივი, განივი და ირიბი მიმართულებით დაფიქსირებული დაძაბულობის მნიშვნელობებია, შესაბამისად, 2045, 2085 და 2049 მპა.ამ ანალიზის შედეგები აჩვენებს, რომ განივი ზედაპირის დეფექტები ყველაზე პირდაპირ გავლენას ახდენს ძრავის სარქვლის ზამბარების დაღლილობის სიცოცხლეზე.
OT მავთულის თავდაპირველ დეფექტად აირჩიეს V- ფორმის დეფექტი, რომელიც, სავარაუდოდ, ყველაზე პირდაპირ გავლენას ახდენს ძრავის სარქვლის ზამბარის დაღლილობის სიცოცხლეზე, ხოლო დეფექტის მიმართულებად არჩეული იყო განივი მიმართულება.ეს დეფექტი ხდება არა მხოლოდ გარეთ, სადაც ძრავის სარქვლის ზამბარა გატყდა წარმოების დროს, არამედ შიგნითაც, სადაც ყველაზე დიდი სტრესი წარმოიქმნება ექსპლუატაციის დროს სტრესის კონცენტრაციის გამო.ხარვეზის მაქსიმალური სიღრმე დაყენებულია 40 მკმ-ზე, რომელიც შეიძლება გამოვლინდეს მორევის დენის ხარვეზის გამოვლენით, ხოლო მინიმალური სიღრმე დაყენებულია სიღრმეზე, რომელიც შეესაბამება 2,5 მმ მავთულის დიამეტრის 0,1%-ს.ამრიგად, დეფექტის სიღრმე არის 2,5-დან 40 მკმ-მდე.ცვლადად გამოყენებული იყო ხარვეზების სიღრმე, სიგრძე და სიგანე სიგრძის თანაფარდობით 0,1~1 და სიგრძის თანაფარდობით 5~15 და შეფასდა მათი გავლენა ზამბარის დაღლილობის სიძლიერეზე.ცხრილში 3 ჩამოთვლილია ანალიზური პირობები, რომლებიც განისაზღვრება საპასუხო ზედაპირის მეთოდოლოგიით.
საავტომობილო ძრავის სარქვლის ზამბარები იწარმოება ცივი გრაგნილით, წრთობით, აფეთქებით და OT მავთულის სითბოს დაყენებით.ზამბარის დამზადების დროს ზედაპირული დეფექტების ცვლილებები მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული OT სადენების საწყისი ზედაპირის დეფექტების ეფექტის შესაფასებლად ძრავის სარქვლის ზამბარების დაღლილობის სიცოცხლეზე.ამიტომ, ამ ნაწილში, სასრული ელემენტების ანალიზი გამოიყენება OT მავთულის ზედაპირის დეფექტების დეფორმაციის პროგნოზირებისთვის ყოველი ზამბარის წარმოების დროს.
ნახ.10 გვიჩვენებს ცივი გრაგნილის პროცესს.ამ პროცესის დროს, OT მავთული იკვებება მავთულის სახელმძღვანელოში შესანახი როლიკებით.მავთულის მეგზური კვებავს და მხარს უჭერს მავთულს, რათა თავიდან აიცილოს დახრა ფორმირების პროცესში.მავთულის გზამკვლევში გამავალი მავთული იღუნება პირველი და მეორე ღეროებით, რათა წარმოიქმნას ხვეული ზამბარა სასურველი შიდა დიამეტრით.ზამბარის მოედანი წარმოიქმნება საფეხურის ხელსაწყოს გადაადგილებით ერთი რევოლუციის შემდეგ.
ნახ.11a გვიჩვენებს სასრული ელემენტების მოდელს, რომელიც გამოიყენება ზედაპირის დეფექტების გეომეტრიის ცვლილების შესაფასებლად ცივი გლინვის დროს.მავთულის ფორმირება ძირითადად სრულდება გრაგნილი ქინძისთავით.ვინაიდან მავთულის ზედაპირზე ოქსიდის ფენა მოქმედებს როგორც საპოხი, საკვების როლიკერის ხახუნის ეფექტი უმნიშვნელოა.ამიტომ, გაანგარიშების მოდელში, კვების როლიკერი და მავთულის სახელმძღვანელო გამარტივებულია ბუჩქის სახით.OT მავთულისა და ფორმირების ხელსაწყოს შორის ხახუნის კოეფიციენტი დაყენდა 0,05-ზე.2D ხისტი სხეულის სიბრტყე და ფიქსაციის პირობები გამოიყენება ხაზის მარცხენა ბოლოზე ისე, რომ ის შეიძლება იკვებებოდეს X მიმართულებით იმავე სიჩქარით, როგორც შესანახი როლიკერი (0,6 მ/წმ).ნახ.11b გვიჩვენებს ქვესიმულაციის მეთოდს, რომელიც გამოიყენება სადენებზე მცირე დეფექტების გამოსაყენებლად.ზედაპირის დეფექტების ზომის გასათვალისწინებლად, ქვემოდელი გამოიყენება ორჯერ 20 მკმ ან მეტი სიღრმის ზედაპირის დეფექტებისთვის და სამჯერ 20 მკმ-ზე ნაკლები სიღრმის ზედაპირის დეფექტებისთვის.ზედაპირის დეფექტები გამოიყენება თანაბარი ნაბიჯებით ჩამოყალიბებულ ადგილებში.ზამბარის საერთო მოდელში სწორი მავთულის სიგრძე 100 მმ-ია.პირველი ქვემოდელისთვის გამოიყენეთ 1 ქვემოდელი 3 მმ სიგრძით გლობალური მოდელიდან 75 მმ გრძივი პოზიციაზე.ამ სიმულაციამ გამოიყენა სამგანზომილებიანი (3D) ექვსკუთხა რვა კვანძის ელემენტი.გლობალურ მოდელში და ქვემოდელში 1, თითოეული ელემენტის მინიმალური გვერდითი სიგრძეა, შესაბამისად, 0.5 და 0.2 მმ.1 ქვემოდელის ანალიზის შემდეგ, ზედაპირული დეფექტები გამოიყენება 2 ქვემოდელზე და 2 ქვემოდელის სიგრძე და სიგანე 3-ჯერ აღემატება ზედაპირის დეფექტის სიგრძეს, რათა აღმოიფხვრას ქვემოდელის სასაზღვრო პირობების გავლენა. გარდა ამისა, სიგრძისა და სიგანის 50% გამოიყენება ქვემოდელის სიღრმედ.ქვემოდელში 2, თითოეული ელემენტის მინიმალური გვერდითი სიგრძეა 0,005 მმ.გარკვეული ზედაპირის დეფექტები გამოყენებული იყო სასრული ელემენტების ანალიზზე, როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 3.
ნახ.12 გვიჩვენებს დაძაბულობის განაწილებას ზედაპირულ ბზარებში კოჭის ცივი მუშაობის შემდეგ.ზოგადი მოდელი და ქვემოდელი 1 აჩვენებს თითქმის ერთსა და იმავე სტრესს 1076 და 1079 მპა იმავე ადგილას, რაც ადასტურებს სუბმოდელირების მეთოდის სისწორეს.ადგილობრივი სტრესის კონცენტრაცია ხდება ქვემოდელის სასაზღვრო კიდეებზე.როგორც ჩანს, ეს გამოწვეულია ქვემოდელის სასაზღვრო პირობებით.დაძაბულობის კონცენტრაციის გამო, ქვემოდელი 2 დაყენებული ზედაპირის დეფექტებით გვიჩვენებს 2449 მპა დაძაბულობას დეფექტის წვერზე ცივი გადახვევის დროს.როგორც მე-3 ცხრილში ნაჩვენებია, საპასუხო ზედაპირის მეთოდით გამოვლენილი ზედაპირის დეფექტები გამოყენებული იყო წყაროს შიგნით.სასრული ელემენტების ანალიზის შედეგებმა აჩვენა, რომ ზედაპირული დეფექტების 13 შემთხვევიდან არც ერთი არ ჩავარდა.
გრაგნილის პროცესის დროს ყველა ტექნოლოგიურ პროცესში, ზედაპირული დეფექტების სიღრმე ზამბარის შიგნით გაიზარდა 0,1–2,62 μm-ით (ნახ. 13a), ხოლო სიგანე შემცირდა 1,8-35,79 მკმ-ით (ნახ. 13b), ხოლო სიგრძე გაიზარდა 0,72-ით. –34,47 მკმ (ნახ. 13c).ვინაიდან განივი V-ის ფორმის დეფექტი დახურულია სიგანით მოღუნვისას ცივი მობრუნების პროცესში, იგი დეფორმირდება V-ის ფორმის დეფექტად თავდაპირველ დეფექტთან შედარებით უფრო ციცაბო დახრილობით.
დეფორმაცია OT მავთულის ზედაპირის დეფექტების სიღრმეში, სიგანეში და სიგრძეში წარმოების პროცესში.
დაიტანეთ ზედაპირული დეფექტები ზამბარის გარეზე და იწინასწარმეტყველეთ გატეხვის ალბათობა ცივი გორგლის დროს სასრულ ელემენტების ანალიზის გამოყენებით.ცხრილში ჩამოთვლილი პირობებით.3, არ არსებობს გარე ზედაპირზე დეფექტების განადგურების ალბათობა.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არ მომხდარა განადგურება ზედაპირული დეფექტების სიღრმეზე 2.5-დან 40 მკმ-მდე.
კრიტიკული ზედაპირის დეფექტების პროგნოზირებისთვის, გარე მოტეხილობები გამოკვლეული იყო დეფექტის სიღრმის 40 მკმ-დან 5 მკმ-მდე გაზრდით.ნახ.14 გვიჩვენებს მოტეხილობას ზედაპირის დეფექტების გასწვრივ.მოტეხილობა ხდება სიღრმის (55 μm), სიგანის (2 μm) და სიგრძის (733 μm) პირობებში.ზამბარის გარეთ ზედაპირის დეფექტის კრიტიკული სიღრმე აღმოჩნდა 55 მკმ.
გასროლის პროცესი თრგუნავს ბზარების ზრდას და ზრდის დაღლილობის ხანგრძლივობას ნარჩენი კომპრესიული სტრესის შექმნით ზამბარის ზედაპირიდან გარკვეულ სიღრმეზე;თუმცა, ის იწვევს სტრესის კონცენტრაციას ზამბარის ზედაპირის უხეშობის გაზრდით, რითაც ამცირებს ზამბარის დაღლილობის წინააღმდეგობას.ამიტომ, მეორადი გასროლის ტექნოლოგია გამოიყენება მაღალი სიმტკიცის ზამბარების დასამზადებლად, რათა კომპენსირება მოახდინოს დაღლილობის ხანგრძლივობის შემცირებას, რომელიც გამოწვეულია გასროლით გამოწვეული ზედაპირის უხეშობის ზრდით.ორეტაპიანი გასროლის გასწორება შეუძლია გააუმჯობესოს ზედაპირის უხეშობა, მაქსიმალური კომპრესიული ნარჩენი ძაბვა და ზედაპირული კომპრესიული ნარჩენი ძაბვა, რადგან მეორე გასროლა ხორციელდება პირველი გასროლის შემდეგ12,13,14.
ნახ.15 გვიჩვენებს აფეთქების პროცესის ანალიტიკურ მოდელს.შეიქმნა ელასტიურ-პლასტმასის მოდელი, რომელშიც სროლის მიზნით OT ხაზის სამიზნე ლოკალურ მიდამოში ჩავარდა 25 ბურთი.დარტყმითი აფეთქების ანალიზის მოდელში გამოყენებული იქნა ცივი გრაგნილის დროს დეფორმირებული OT მავთულის ზედაპირული დეფექტები, როგორც საწყისი დეფექტები.ნარჩენი სტრესების მოცილება ცივი გლინვის პროცესის შედეგად წრთობით გასროლის პროცესის დაწყებამდე.გამოყენებულია გასროლილი სფეროს შემდეგი თვისებები: სიმკვრივე (ρ): 7800 კგ/მ3, დრეკადობის მოდული (E) – 210 გპა, პუასონის თანაფარდობა (υ): 0,3.ბურთსა და მასალას შორის ხახუნის კოეფიციენტი დაყენებულია 0,1-ზე.0,6 და 0,3 მმ დიამეტრის გასროლა ხდებოდა იმავე სიჩქარით 30 მ/წმ პირველი და მეორე გაყალბების დროს.აფეთქების პროცესის შემდეგ (სხვა წარმოების პროცესებს შორის, რომლებიც ნაჩვენებია ნახატ 13-ში), ზედაპირული დეფექტების სიღრმე, სიგანე და სიგრძე ზამბარაში მერყეობდა -6.79-დან 0.28 მკმ-მდე, -4.24-დან 1.22 მკმ-მდე და -2.59-დან 1.69-მდე. μm, შესაბამისად μm.მასალის ზედაპირზე პერპენდიკულარულად ამოგდებული ჭურვის პლასტიკური დეფორმაციის გამო, დეფექტის სიღრმე მცირდება, კერძოდ, დეფექტის სიგანე მნიშვნელოვნად მცირდება.როგორც ჩანს, დეფექტი დაიხურა გასროლით გამოწვეული პლასტიკური დეფორმაციის გამო.
თბოშემცირების პროცესის დროს, ცივი შეკუმშვის და დაბალი ტემპერატურის ანეილირების ეფექტი შეიძლება ერთდროულად იმოქმედოს ძრავის სარქვლის ზამბარზე.ცივი დაყენება მაქსიმალურად ზრდის ზამბარის დაძაბულობის დონეს ოთახის ტემპერატურაზე მის მაქსიმალურ შესაძლო დონემდე შეკუმშვით.ამ შემთხვევაში, თუ ძრავის სარქვლის ზამბარა დატვირთულია მასალის გატარების სიძლიერეზე მაღლა, ძრავის სარქვლის ზამბარა პლასტიკურად დეფორმირდება, რაც ზრდის წევის ძალას.პლასტიკური დეფორმაციის შემდეგ, სარქვლის ზამბარა იხრება, მაგრამ გაზრდილი ელასტიურობა უზრუნველყოფს სარქვლის ზამბარის ელასტიურობას რეალურ მუშაობაში.დაბალ ტემპერატურაზე დუღილი აუმჯობესებს მაღალ ტემპერატურაზე მომუშავე სარქვლის ზამბარების სითბოს და დეფორმაციის წინააღმდეგობას2.
FE ანალიზში დარტყმის დროს დეფორმირებული ზედაპირის დეფექტები და რენტგენის დიფრაქციის (XRD) აღჭურვილობით გაზომილი ნარჩენი სტრესის ველი გამოყენებული იქნა ქვემოდელზე 2 (ნახ. 8), რათა დადგინდეს დეფექტების ცვლილება სითბოს შეკუმშვის დროს.ზამბარა შექმნილი იყო ელასტიურ დიაპაზონში მუშაობისთვის და შეკუმშული იყო მისი თავისუფალი სიმაღლიდან 50,5 მმ 21,8 მმ მყარ სიმაღლემდე და შემდეგ ნებადართული იყო დაბრუნებულიყო თავდაპირველ სიმაღლეზე 50,5 მმ, როგორც ანალიზის მდგომარეობა.სითბური შეკუმშვის დროს დეფექტის გეომეტრია უმნიშვნელოდ იცვლება.როგორც ჩანს, ნარჩენი კომპრესიული ძაბვა 800 მპა და ზემოთ, რომელიც წარმოიქმნება აფეთქებით, თრგუნავს ზედაპირული დეფექტების დეფორმაციას.სითბოს შეკუმშვის შემდეგ (ნახ. 13), ზედაპირის დეფექტების სიღრმე, სიგანე და სიგრძე მერყეობდა -0.13-დან 0.08 μm-მდე, -0.75-დან 0 μm-მდე და 0.01-დან 2.4 μm-მდე, შესაბამისად.
ნახ.16 ადარებს ერთნაირი სიღრმის (40 μm), სიგანის (22 μm) და სიგრძის (600 μm) U- და V- ფორმის დეფექტების დეფორმაციას.U-ს და V-ს ფორმის დეფექტების სიგანის ცვლილება უფრო დიდია, ვიდრე სიგრძის ცვლილება, რაც გამოწვეულია სიგანის მიმართულებით დახურვით ცივი მოძრავი და აფეთქების პროცესში.U- ფორმის დეფექტებთან შედარებით, V- ფორმის დეფექტები წარმოიქმნება შედარებით დიდ სიღრმეზე და უფრო ციცაბო ფერდობებზე, რაც ვარაუდობს, რომ კონსერვატიული მიდგომა შეიძლება იყოს V- ფორმის დეფექტების გამოყენებისას.
ეს განყოფილება განიხილავს OT ხაზის საწყისი დეფექტის დეფორმაციას სარქვლის ზამბარის წარმოების თითოეული პროცესისთვის.საწყისი OT მავთულის დეფექტი გამოიყენება სარქვლის ზამბარის შიგნით, სადაც მოსალოდნელია უკმარისობა ზამბარის ექსპლუატაციის დროს მაღალი სტრესების გამო.OT მავთულის განივი V- ფორმის ზედაპირის დეფექტები ოდნავ გაიზარდა სიღრმეში და სიგრძეში და მკვეთრად შემცირდა სიგანეში ცივი გრაგნილის დროს მოხრის გამო.სიგანის მიმართულებით დახურვა ხდება გასროლის დროს მცირე ან შესამჩნევი დეფექტის დეფორმაციით საბოლოო სითბოს დაყენებისას.ცივად გადახვევისა და გასროლის პროცესში პლასტიკური დეფორმაციის გამო ადგილი აქვს დიდი დეფორმაციას სიგანის მიმართულებით.V- ფორმის დეფექტი სარქვლის ზამბარის შიგნით გარდაიქმნება T- ფორმის დეფექტად, სიგანის დახურვის გამო ცივი მოძრავი პროცესის დროს.