Keretakan logam adalah proses yang kompleks yang melibatkan beberapa faktor. Berikut adalah beberapa sebab utama:
- Faktor bahan itu sendiri: komposisi kimia dan organisasi metalografi secara langsung mempengaruhi keliatan kesan logam, seperti karbon, fosforus, sulfur dan unsur-unsur lain meningkat akan mengurangkan keliatan impak.
- Proses rawatan haba: proses rawatan haba yang tidak betul, seperti Pelindapkejutan, pembajaan, dsb., boleh menyebabkan perubahan dalam struktur mikro dan sifat bahan, seterusnya menjejaskan keliatannya.
- Kecacatan dalaman: kemasukan, pengasingan, buih, rekahan dalaman dan kecacatan lain dalam bahan akan mengurangkan keliatan impaknya dengan ketara dan menjadi titik tumpuan tekanan.
- Penyediaan spesimen dan keadaan ujian: arah pensampelan spesimen, geometri takuk dan kualiti pemprosesan, suhu ujian, dsb. akan memberi kesan kepada keliatan impak.
Keretakan logam adalah salah satu punca utama kegagalan dalam banyak struktur, terutamanya dalam komponen yang tertakluk kepada tegasan tinggi atau beban tinggi. Melalui analisis retak, masalah keretakan yang berpotensi dapat dikesan dalam masa, dengan itu mengelakkan kemalangan keselamatan yang disebabkan oleh kegagalan struktur, seperti patah, kebocoran, keruntuhan, dll.
Analisis retak membantu memahami punca, kadar pengembangan dan baki hayat retak. Dengan mengambil langkah pembaikan atau penyelenggaraan yang sesuai, pengembangan keretakan boleh diperlahankan, sekali gus memanjangkan hayat perkhidmatan bahagian logam dan mengurangkan kos penggantian dan pembaikan.
Klasifikasi dan perbezaan keretakan logam
retak rawatan haba
Ciri-ciri:
Morfologi: retak rawatan haba sering dihasilkan dalam zon transformasi martensit, jadi retakannya mungkin retak di sepanjang kristal atau retak melalui kristal. Retak mungkin jejari, garisan berasingan atau jaring.
Lokasi: Keretakan biasanya cenderung terbentuk pada sudut tajam bahan kerja, pada perubahan mendadak dalam keratan rentas.
Bahagian: Bahagian retakan pelindapkejutan biasanya tidak teroksida dan mungkin berwarna putih, putih kusam atau merah muda (karat air yang disebabkan oleh Pelindapkejutan).
Punca:
Keretakan berlaku apabila tegasan besar yang dijana semasa Quenching lebih besar daripada kekuatan bahan itu sendiri dan melebihi had ubah bentuk plastik.
Ia mungkin berkaitan dengan faktor seperti suhu pemanasan pelindapkejutan yang terlalu tinggi dan penyejukan yang terlalu cepat.
Sebab retak rawatan haba
a. Kualiti metalurgi bahan:
Masalah metalurgi seperti pengecutan dan kecacatan gelek yang teruk boleh menyebabkan ketidakhomogenan bahan yang meningkatkan risiko Pelindapkejutan keretakan.
b. Kandungan karbon bahan dan unsur mengaloi: peningkatan kandungan karbon mengurangkan kekuatan patah martensit, dengan itu meningkatkan kecenderungan untuk Melindapkan keretakan.
c. Syarat proses pelindapkejutan:
Kaedah pemanasan pelindapkejutan dan kawalan kelajuan pemanasan yang tidak betul, pemanasan tidak sekata, suhu pelindapkejutan terlalu tinggi boleh menyebabkan keretakan Pelindapkejutan.
d. Saiz dan bentuk bahan kerja:
Keretakan pelindapkejutan mudah terbentuk di sudut tajam bahan kerja dan perubahan mendadak dalam keratan rentas, kerana tempat-tempat ini terdedah kepada kepekatan tegasan. Bahagian aci besar dalam Pelindapkejutan jika tidak dipadamkan, terdedah kepada retak akibat tekanan haba.
e. Kecacatan dalaman:
Kecacatan yang wujud dalam bahan, seperti gelembung wap, kemasukan, garis rambut, bintik putih, dsb., boleh menjadi punca keretakan di bawah tindakan tegasan rawatan haba dan secara beransur-ansur berkembang.
f. Kerapuhan intrinsik martensit:
Kerapuhan intrinsik martensit adalah punca dalaman Pelindapkejutan keretakan, dan struktur kristalnya, komposisi kimia, kecacatan metalurgi, dll. akan memberi kesan ke atasnya.
Menempa retakan
Ciri-ciri:
Morfologi: rekahan penempaan terbentuk pada suhu tinggi, rekahan agak tebal dan umumnya wujud dalam bentuk jalur berbilang, tanpa hujung halus, tanpa arah yang halus. Kadang-kadang di sekitar retakan tidak sepenuhnya dinyahkarburkan tetapi separuh dinyahkarburkan.
Lokasi: Selalunya dihasilkan dalam organisasi kasar, kepekatan tegasan atau unsur mengaloi pada pengasingan.
Bahagian: bahagian retak mungkin coklat gelap, dan juga mempunyai kulit oksigen muncul, ini adalah kerana retak dalam pengembangan ubah bentuk penempaan dan sentuhan dengan udara.
Punca: a, kecacatan bahan mentah: pengecutan baki: bahan mentah dengan kehadiran penutupan tidak lengkap liang atau lubang, boleh membawa kepada proses penempaan untuk mengurangkan kekuatan bahan, mudah untuk menghasilkan keretakan.
b, kemasukan keluli: kemasukan bukan logam dalam bahan mentah, pengasingan karbida, kemasukan logam heterogen, dll., boleh melemahkan kesinambungan bahan, menggalakkan pembentukan retak.
Proses penempaan yang tidak betul:
c, pemanasan yang tidak betul: suhu pemanasan terlalu tinggi atau terlalu rendah, yang boleh menyebabkan pengagihan tegasan tidak sekata dalam bahan, yang seterusnya menghasilkan keretakan semasa penempaan.
d, ubah bentuk yang tidak betul: kadar ubah bentuk terlalu besar, keplastikan keluli tidak cukup untuk menahan bentuk tekanan, mudah untuk menyebabkan pecah. Retakan ini sering berlaku pada permulaan peringkat penempaan, dan pengembangan pesat.
e, penyejukan yang tidak betul selepas penempaan: kadar penyejukan terlalu cepat atau terlalu perlahan, boleh menyebabkan kepekatan tekanan dalaman dalam bahan, mencetuskan keretakan.
f, rawatan haba tidak tepat pada masanya: selepas penempaan tidak tepat pada masanya dan rawatan haba yang sesuai, boleh menyebabkan tekanan dalaman bahan tidak dilepaskan dengan berkesan, sekali gus meningkatkan risiko keretakan.
g, kawalan suhu yang tidak betul:
Dalam proses pemanasan dan penyejukan, jika suhu tidak dikawal dengan betul, ia boleh menyebabkan tekanan dalaman yang berlebihan dalam bahan, sekali gus mencetuskan keretakan. Sebagai contoh, dalam proses Pelindapkejutan, jika penyejukan terlalu cepat, keretakan pelindapkejutan mungkin berlaku.
h. Kepekatan tegasan bahan:
Jika terdapat kawasan kepekatan tegasan dalam penempaan, seperti sudut tajam dan mutasi keratan rentas, apabila tegasan melebihi keupayaan bahan untuk menahan, ia boleh menyebabkan keretakan.
