Cıvatalı bağlantılarda sıklıkla yorulma kırılması olarak bilinen bir tür arıza meydana gelir. Yorulma kırılması çoğunlukla titreşim koşulları altında meydana gelir. Hidrojen gevrekleşmesi gibi bu da ani bir arızadır ve mevcut teknoloji, bir cıvatanın yorulma nedeniyle ne zaman kırılacağını önceden tahmin edemez. Bu nedenle önleyici tedbirleri en baştan almalıyız.
Her cıvatanın bir kullanım ömrü vardır. Cıvatalar yeniden kullanılabilir olsa da, sınırsız kullanım döngüsüne uygun değildirler. Cıvatalar belirli ortamlarda sürekli olarak ağır veya değişken yüklere maruz kaldığında yorulma kırılması olasılığı önemli ölçüde artar. Bu tür kırıklar üretim ekipmanında ciddi hasara neden olabilir ve hatta güvenlik kazalarına yol açabilir.
Cıvatalarda yorulma kırılması neden oluşur? Sektörde yaygın olarak kabul edilen açıklama şu şekildedir: Hizmet ortamının farklılığından kaynaklanmaktadır.sürgüve bağlı parçaların temel malzemesinin yanı sıra hareketli bileşenlerin şekil ve boyutlarındaki değişiklikler, cıvatanın aşırı ön yüklemesi, eşit olmayan yerel gerilim dağılımına neden olabilir. Sürekli değişen yükler altında ve yetersiz malzeme sünekliği ile cıvatanın içinde yavaş yavaş mikro çatlaklar oluşur. Bu gözle görülmeyen çatlaklar kritik noktaya ulaştığında cıvata aniden kırılır. Çıplak gözle bakıldığında anlık bir kırılma gibi görünse de gerçekte zamanla yavaş yavaş gelişir. Süreç şu şekildedir: Montaj sırasında gerilim yoğunlaşma noktaları oluşur, cıvatanın taban malzemesi yavaş yavaş yırtılır, bir süre sonra küçük çatlaklar ortaya çıkar ve kritik duruma ulaşıldığında ani kırılma meydana gelir.
Cıvatalar kullanıma sunulmadan önce çekme mukavemeti testlerinin gerekli olmasının bir nedeni de budur. Çekme testi uzun sürmese de, kırılma konumu ve kopma kuvvetine dayalı olarak cıvatanın temel bir değerlendirmesine olanak sağlar. Test sırasında kopma torku çok düşükse bu cıvata grubunun kullanılması önerilmez. Bir diğer önemli faktör ise ortamdaki sıcaklık değişimidir. Çalışma sıcaklığı aşırı yüksek veya düşükse veya keskin bir şekilde dalgalanırsa cıvatanın servis ömrü büyük ölçüde kısalır. Havanın aşındırıcı etkisiyle birleştiğinde yorulma kırılması riski çok yüksek hale gelir.
Bu başarısızlık faktörleri esas olarak malzemenin çevreye yetersiz uyum sağlamasından kaynaklanmaktadır. Yorulma kırılması riskini azaltmak için üretim süreçlerini uygun şekilde iyileştirebiliriz. Koşullar izin verirse, cıvatalara diş açmadan önce ısıl-işleme tabi tutulabilir (standart işlem önce diş çekme, ardından ısıl işlemdir). Alternatif olarak,tam dişli cıvatalardüz sap bölümü dişli bölüme göre çok daha yüksek yorulma direncine sahip olduğundan, kısmen dişli olanlarla değiştirilebilir.
