Bij boutverbindingen komt vaak een type breuk voor die bekend staat als vermoeiingsbreuk. Vermoeidheidsfracturen ontstaan meestal onder trillende omstandigheden. Net als waterstofverbrossing is het een plotselinge storing, en de huidige technologie kan niet op voorhand voorspellen wanneer een bout zal breken als gevolg van vermoeidheid. Daarom moeten we vanaf het begin preventieve maatregelen nemen.
Elke bout heeft een levensduur. Hoewel bouten herbruikbaar zijn, zijn ze niet bedoeld voor onbeperkte gebruikscycli. Wanneer bouten in bepaalde omgevingen voortdurend worden blootgesteld aan zware of wisselende belastingen, neemt de kans op vermoeiingsbreuk aanzienlijk toe. Dergelijke breuken kunnen ernstige schade aan productieapparatuur veroorzaken en zelfs tot veiligheidsongevallen leiden.
Waarom treedt vermoeiingsbreuk op in bouten? De algemeen aanvaarde verklaring in de branche is: vanwege verschillen tussen de serviceomgeving van debouten het basismateriaal van de verbonden onderdelen, evenals variaties in de vorm en grootte van bewegende componenten, kan een overmatige voorspanning van de bout resulteren in een ongelijkmatige lokale spanningsverdeling. Onder voortdurende wisselende belastingen en bij onvoldoende ductiliteit van het materiaal vormen zich geleidelijk microscheurtjes in de bout. Wanneer deze onzichtbare scheuren een kritiek punt bereiken, breekt de bout plotseling. Met het blote oog lijkt het een onmiddellijke breuk, maar in werkelijkheid ontwikkelt deze zich langzaam in de loop van de tijd. Het proces is als volgt: tijdens de installatie worden spanningsconcentratiepunten gecreëerd, het basismateriaal van de bout wordt geleidelijk gescheurd, na verloop van tijd verschijnen er kleine scheurtjes en treedt er plotseling breuk op zodra de kritieke toestand is bereikt.
Dit is een reden waarom treksterktetests vereist zijn voordat bouten in gebruik worden genomen. Hoewel een trekproef niet lang duurt, maakt deze een basisevaluatie van de bout mogelijk op basis van de breuklocatie en breekkracht. Als het breekmoment tijdens het testen te laag is, wordt deze partij bouten niet aanbevolen voor gebruik. Een andere belangrijke factor is de temperatuurverandering in de omgeving. Als de bedrijfstemperatuur te hoog of te laag is, of sterk fluctueert, wordt de levensduur van de bout aanzienlijk verkort. Gecombineerd met het corrosieve effect van lucht wordt het risico op vermoeidheidsbreuken zeer hoog.
Deze faalfactoren worden voornamelijk veroorzaakt door onvoldoende aanpassingsvermogen van het materiaal aan de omgeving. We kunnen productieprocessen op passende wijze verbeteren om het risico op vermoeiingsfracturen te verminderen. Als de omstandigheden het toelaten, kunnen bouten een hitte-behandeling krijgen voordat het draadwalsen begint (het standaardproces is eerst draadwalsen en daarna een warmtebehandeling). Als alternatief,bouten met volledige schroefdraadkunnen worden vervangen door exemplaren met gedeeltelijke schroefdraad, omdat het gladde schachtgedeelte een veel hogere weerstand tegen vermoeidheid heeft dan het gedeelte met schroefdraad.
