Den koniske borestangs krop, skaftskulder og skulder vil alle blive beskadiget eller brud under boring. Det er sædvanligt at omtale træthedsbrud af den koniske borestang ved 200-400 mm før skaftskulderen som "normalt svigt" og brud eller skørt brud i andre områder som "unormalt svigt". Når kraften under påvirkning af en ekstern kraft når en bestemt værdi, opstår der en naturlig forekomst kendt som brud, som får to tilstødende metalstykker til at adskilles lokalt eller gennem hele sektionen. I egentlig konstruktion omtales det lokaliserede brud af metalmateriale som en revne, og det totale brud af metalmateriale omtales typisk som et brud.
Produktion af koniske borestang og klippeboring er påvirket af forskellige komplicerede elementer, og brud har mange forskellige grundlæggende årsager. Den kemiske sammensætning af råmaterialerne, rulletilstand, fremstillingsprocedure, geometrisk struktur, overfladekvalitet, mekaniske egenskaber, mikrostruktur og anvendelige klippeboringsforhold samt makroskopiske og mikroskopiske brudkarakteristika kræver ofte grundig, videnskabelig analyse. Hvad er egenskaberne ved den koniske borestangs udmattelsesbrud?
Makroskopisk: 1. skulderrodsbrud i skinnebenet
karakteristika ved brud
To karakteristika skiller sig ud: den første er et træthedsbrud med talrige træthedskilder omkring sig. Kildepunktet for det andet brud, som er skørt, er primært i et hjørne.
Grund
1. Skaftskulderens overgangsbueradiuss
På grund af den bratte ændring i den geometriske form af skaftskuldersektionen ved roden, sker spændingskoncentrationen simpelthen nær overgangsbuen.
2. Smedekvalitet
Levetiden for skaftskulderrødder er væsentligt påvirket af smedekvaliteten. Skimmelsvamp mister hårdhed og oplever lokal deformation, når den opvarmes til en vis grad.
3. Varmebehandlingsproces
Induktionsopvarmning og normalisering bør udføres efter smedning for at lukke det "metallurgiske mellemrum" efter smedningen af skaftskulderen. Et område med lav temperatur vil udvikle sig ved roden og forsiden af skaftskulderen under opvarmning for at forhindre den store del i at blive overophedet. Et miljø med høj temperatur skabes under en sådan normaliseringsproces. Flydegrænsen og normal brudmodstand falder begge med faldende hårdhed, hvilket skaber omstændighederne for sprødt normalt brudsvigt.
4. Kvaliteten af stenborets roterende bøsning
Den roterende bøsning på en stenboremaskine er et svagt punkt. Det indvendige sekskantede hul i ærmet har en betydelig efterslidningsstørrelse, især efter længere tids brug. Dog har den roterende bøsning på et stenbor en indvendig affasning, der er lige, ikke rund, og når den gentagne gange rammer roden af skaftskulderen, skærer den gentagne gange de to sider af overgangsbuen i skarpe buler. Spændingskoncentrationen forværres af denne fordybning.
2. Midten af skaftskulderen er knækket
Brudkarakteristika
Normalt er bruddet i midten af skaftskulderen et internt træthedsbrud. Bruddet er glat.
Grund
1. Indvendig huldiameter pludselig ændring
Under dannelsen af skaftskulderen opstår der først en fri, væltende deformation, og den koniske borestangs diameter i det indre hul øges med forøgelsen af den ydre diameter af skaftskulderen. Når den omstødende metaldel derefter rører den indre hulrumsvæg af formen, vil strømmen af metal til det ydre modtage forhindring og ændres til retningen af et indre hul med mindre modstand, hvilket resulterer i en fortykkelse af vægtykkelsen og en reduktion af indvendig huldiameter.
2. Det indre rørs svage fastgørelse til basisstålet får det indvendige hul til at tage form af en trompet.
Der dannes et "udblændet" hul i midten af den koniske borestangs skaftskulder under boring på grund af en lokal forvirring af foringsrøret. Det "udblændede" vandhul gør det nemt at koncentrere svære spændinger, og dette vil sammen med et afkulningslag på basens indervæg resultere i lavere udmattelsesstyrke. En udmattelsesrevnekilde skabes ved påvirkning af trækspænding (trykspænding), og den spredes radialt udad i matrixstålet.
