1. التأثير على الخواص الميكانيكية: الليونة، تركيز الإجهاد، وخطر التشقق
يتم تمديد السطح الخارجي للفولاذ المنحني بشكل مفرط، ويتم ضغط السطح الداخلي. إذا كان نصف القطر صغيرًا جدًا (على سبيل المثال، أصغر من 1.5× سمك المادة،ص <1.5 طن)، قد تتجاوز الألياف الخارجية حد التشوه البلاستيكي SPA-H، مما يؤدي إلىتشققات سطحية، أو كسور-دقيقة، أو حتى انقسام كامل.
يسبب تشوه البلاستيك الشديد أيضًاتصلب العملفي منطقة الانحناء: تزداد قوة الخضوع وقوة الشد، ولكن تقل الليونة والمتانة بشكل حاد. وهذا يجعل الجزء المنحني هشًا وعرضة للكسر تحت الأحمال الديناميكية اللاحقة (على سبيل المثال، الاهتزاز في هياكل الجسر) أو تغيرات درجة الحرارة.
مثال: بالنسبة إلى الفولاذ SPA-H بسمك 10 مم، إذا تم ثنيه عند R=5mm (R < t)، فإن إجهاد شد السطح الخارجي سيتجاوز 100%، وهو ما يتجاوز بكثير الحد البلاستيكي-مما يؤدي إلى ظهور تشققات مرئية.
يكون التشوه البلاستيكي لمنطقة الانحناء ضمن نطاق آمن (عادةً R أكبر من أو يساوي 2–3t للانحناء البارد لـ SPA-H)، مع تجنب التمدد/الضغط الزائد-. يحتفظ الفولاذ بمعظم ليونته وصلابته الأصلية، مما يضمن أن الجزء المنحني يمكنه تحمل أحمال التصميم (على سبيل المثال، لحظة الانحناء، قوة القص) دون التشقق.
تكون عملية تصلب العمل معتدلة وموضعية، ولا تؤثر على الأداء الميكانيكي العام للمكون.
2. التأثير على مقاومة التآكل: تكوين الزنجار ومخاطر التآكل الموضعي
تؤدي الشقوق أو الفجوات الدقيقة-في منطقة الانحناء إلى تدمير استمرارية المعدن الأساسي. عند تعرضها للغلاف الجوي، تخترق الوسائط المسببة للتآكل (الرطوبة والأكسجين ورذاذ الملح) هذه العيوب وتبدأالتآكل الموضعي(تآكل الشق، تآكل الشق). لا يمكن أن يتشكل العتاج بثبات في المناطق المتشققة، مما يؤدي إلى "الصدأ المتسارع"-يمكن أن يكون معدل التآكل هنا أسرع من 5 إلى 10 مرات من السطح السليم.
حتى إذا لم تحدث أي تشققات مرئية، فقد يتسبب وجود نصف قطر صغير جدًا- في حدوثخدوش السطح أو تلف طبقة الأكسيدأثناء الثني (بسبب الاحتكاك بين الفولاذ وقالب الثني). تصبح هذه العيوب "نقاط بدء التآكل"، مما يؤدي إلى إضعاف مقاومة التآكل على المدى الطويل-.
يظل سطح الانحناء أملسًا وسليمًا، مما يسمح لعناصر صناعة السبائك (Cu، Cr) بالتفاعل بشكل موحد مع الغلاف الجوي. يتشكل العتاج المستمر عبر السطح بأكمله (بما في ذلك منطقة الانحناء)، مما يحافظ على مقاومة ثابتة للتآكل مع المعدن الأساسي غير المعالج.
3. التأثير على السلامة الهيكلية وعمر الخدمة
الشقوق أو تصلب العمل في منطقة الانحناء تقلل من مقاومة الكلال للمكون. تحت الأحمال الدورية (على سبيل المثال، حركة المركبات على الجسور، وتأثير الأمواج على الهياكل البحرية)، يتركز الإجهاد في الشقوق، مما يؤدي إلىفشل التعب(الكسر المفاجئ) بعد عدد معين من الدورات. يؤدي هذا إلى تقصير عمر خدمة المكون بشكل كبير (من عقود إلى بضع سنوات في الحالات الشديدة).
يؤدي التآكل الموضعي في منطقة الانحناء إلى توسيع الشقوق بمرور الوقت، مما يشكل تأثير اقتران "تآكل-إجهاد"-يؤدي إلى تسريع الضرر الهيكلي.
لا تحتوي منطقة الانحناء على نقاط تركيز الإجهاد أو عيوب التآكل. يمكن للمكون الحفاظ على عمر الخدمة التصميمي الخاص به (30-50 عامًا لهياكل SPA-H)، نظرًا لأن عملية الثني لا تؤثر على أدائه الميكانيكي أو أداء التآكل.
