Drsnosť povrchu a koncentrácia napätia: drsnosť povrchu hrá rozhodujúcu úlohu v únavovej odolnosti Kované dokončené oceľové hriadele . Nezrovnalosti, ako sú vrcholy a údolia na povrchu, pôsobia ako miesta pre koncentráciu napätia. Keď je hriadeľ vystavený cyklickému zaťaženiu alebo vibráciám, tieto oblasti majú vyššie lokalizované napätia. To môže viesť k začatiu trhlín, najmä pri opakovanom cykloch stresu, čo výrazne zníži životnosť hriadeľa. Hladší povrch minimalizuje tieto koncentrácie napätia, čo vedie k rovnomernejšiemu rozdeleniu aplikovaného zaťaženia cez hriadeľ. To znižuje pravdepodobnosť začatia trhlín a zlyhania únavy. Čím hladší povrch, tým rovnomernejšie sa zaťaženie prenáša, čím sa zvyšuje schopnosť hriadeľa vydržať opakované napätia bez praskania alebo zlomenia.
Leštiace a povrchové vyhladenie: Procesy po zatiahnutí, ako je leštenie alebo obrábanie, sú navrhnuté tak, aby vyhladili nedokonalosti povrchu a znižovali drsnosť. Leštením alebo obrábaním povrchu sa minimalizujú mikroabrácie, ktoré môžu slúžiť ako východiskové body pre trhliny. Jemne hotový povrch znižuje pravdepodobnosť tvorby trhlín, pretože odstraňuje nezrovnalosti, ktoré by inak mohli slúžiť ako slabé body. Kvalitné procesy dokončovania, ako je brúsenie a lapovanie, zabezpečuje, aby oceľový hriadeľ mal rovnomerný a hladký povrch, čo ďalej prispieva k zlepšenej únavovej pevnosti.
Vytvrdenie povrchu a výstrel: Procesy, ako je peening výstrelu a kalenie povrchu, významne zlepšujú odpor únavy kovaných kovaných oceľových hriadeľov. Shot Peening zahŕňa bombardovanie povrchu hriadeľa malými sférickými médiami, ktoré zavádza do povrchovej vrstvy tlakové zvyškové napätia. Tieto tlakové napätia nesúhlasia s ťahovým napätím, ktoré majú tendenciu spôsobovať trhliny a únavové zlyhania. Zlepšením povrchovej úpravy a zavedením týchto zvyškových napätí zvyšuje záber únavy a rozširuje prevádzkovú životnosť hriadeľa. Ošetrenia povrchových tvrdení, ako je indukčné kalenie alebo laserové kalenie, môže vytvoriť tvrdenú vonkajšiu vrstvu, ktorá odoláva opotrebovaniu, zatiaľ čo jadro zostáva ťažšie a ponúka lepšiu odolnosť voči únave v podmienkach dynamického zaťaženia. Tieto ošetrenia pomáhajú hriadeľu udržiavať jeho štrukturálnu integritu aj za tvrdých pracovných podmienok.
Oxidové vrstvy a povlaky: Ochranné povlaky, ako je chrómované pokovovanie, povlaky niklu alebo fosfát, ponúkajú ďalšiu vrstvu ochrany pre kované oceľové hriadele. Tieto povlaky nielen zabraňujú hrdze a korózii, ktorá môže v priebehu času degradovať materiál, ale tiež poskytovať hladký povrch odolný voči opotrebeniu. Aplikácia povlakov môže tiež zlepšiť rezistenciu na únavu, pretože znižuje potenciál poškodenia životného prostredia, ako je oxidácia, čo by mohlo viesť k začatiu trhlín. Ochranné povlaky zaisťujú, že hriadeľ si zachováva svoju povrchovú integritu, odoláva opotrebeniu spôsobeným environmentálnymi faktormi, a tým predlžuje svoju životnosť. Povlaky tiež ponúkajú ochranu proti kontaminantom a vlhkosti, čím sa v priebehu času ďalej zvyšuje trvanlivosť a spoľahlivosť hriadeľa.
Životnosť únavy a odolnosť proti cyklickému zaťaženiu: Jedným z kľúčových cieľov vylepšenia drsnosti povrchu a aplikácie správneho dokončovacieho ošetrenia je zlepšenie únavovej životnosti hriadeľa. Kované oceľové hriadele sa často používajú v aplikáciách, kde sú vystavené cyklickému zaťaženiu - opätovne zopakovaných cyklov napätia, ktoré môžu v priebehu času spôsobiť únavu materiálu. Znížením drsnosti povrchu a zvýšením integrity povrchu prostredníctvom leštenia, peeningu alebo povlaku sa hriadeľ stáva odolnejším voči začatiu trhlín a šírenia za týchto podmienok. Tieto ošetrenia rozširujú únavovú životnosť hriadeľa, čo jej umožňuje zvládnuť viac cyklov stresu skôr, ako dôjde k zlyhaniu. Je to obzvlášť dôležité v odvetviach, ako je automobilový priemysel, letectvo a ťažké stroje, kde hriadele prechádzajú častými a rôznymi podmienkami nakladania.
