Dalam pengeluaran, pemprosesan dan penggunaan bahan logam, keretakan adalah kecacatan biasa yang menjejaskan prestasi dan hayat perkhidmatan bahan secara serius. Kemunculan keretakan bukan sahaja akan mengurangkan kekuatan, keliatan dan hayat keletihan bahan, tetapi juga boleh menyebabkan kemalangan keretakan, mengakibatkan bahaya keselamatan yang serius. Oleh itu, adalah penting untuk membezakan dan mengenal pasti keretakan bahan mentah dengan tepat, retak rawatan haba dan retak tempa untuk memastikan kualiti produk, mengoptimumkan proses pengeluaran dan mencegah kemalangan keselamatan.
I. Bahan mentah retak
1. Ciri-ciri
Keretakan bahan mentah biasanya wujud dalam bahan mentah, dengan pelbagai bentuk, seperti garis lurus, garisan berlipat, jaringan atau bentuk tidak teratur. Keretakan ini mungkin disebabkan oleh kemasukan, buih, organisasi tidak sekata atau kecacatan peleburan dalam proses pengeluaran bahan mentah. Retakan sering menunjukkan perubahan warna yang berbeza, seperti pengoksidaan, kakisan atau pewarnaan, dan permukaan rekahan agak kasar, selalunya disertai dengan serpihan kecil atau hujung retakan.
2. Kejadian
Punca keretakan dalam bahan mentah adalah kompleks dan pelbagai:
- Proses peleburan yang tidak mencukupi: Kawalan suhu dan masa peleburan yang tidak mencukupi, mengakibatkan pengedaran unsur pengaloian, pengasingan atau kemasukan yang tidak sekata.
- Kecacatan tuangan: Kawalan suhu yang tidak mencukupi semasa tuangan, acuan yang direka bentuk dengan buruk atau kelajuan tuangan yang pantas boleh mengakibatkan gelembung gas atau kemasukan yang tidak dapat dialihkan sepenuhnya, yang boleh berkembang menjadi retak.
- Penyimpanan dan pengangkutan bahan mentah: penyimpanan berpanjangan dalam persekitaran lembap, pengendalian yang tidak betul atau tekanan tindanan boleh menyebabkan kepekatan tegasan dalam bahan mentah, yang boleh menyebabkan keretakan.
3. Kaedah membezakan
Keretakan dalam bahan mentah biasanya boleh dikenal pasti melalui pemerhatian visual, analisis mikroskopik metalurgi atau pemeriksaan sinar-X. Retak selalunya terletak di dalam atau pada permukaan bahan mentah dan berbeza dengan ketara daripada organisasi, warna dan keadaan permukaan bahan.
II. retak rawatan haba
1. Ciri-ciri
Retak rawatan haba berada dalam proses rawatan haba bahan disebabkan oleh transformasi organisasi, kepekatan tegasan atau perubahan suhu terlalu cepat dan menghasilkan keretakan. Keretakan ini biasanya dibentangkan di sepanjang sempadan butiran atau melalui ciri pengedaran kristal, dan arah retak selalunya konsisten dengan arah tegasan. Permukaan retakan yang dirawat haba adalah licin, kadangkala dengan warna pengoksidaan.
2. Punca
Pembentukan retak rawatan haba adalah berkaitan dengan faktor berikut:
- Kepekatan tegasan: Tegasan terma dijana oleh perubahan suhu dalam bahan semasa rawatan haba. Jika terdapat kecacatan atau penyusunan yang tidak sekata dalam bahan, ini boleh menyebabkan kepekatan tegasan dan pembentukan keretakan.
- Penjelmaan tisu: Dalam sesetengah logam, semasa pemanasan atau penyejukan pantas, penjelmaan tisu mungkin disertai dengan perubahan isipadu, yang membawa kepada peningkatan dalam tegasan dalaman, yang boleh menyebabkan keretakan.
- Kadar pemanasan dan penyejukan: Kadar pemanasan, kadar penyejukan atau pemilihan medium pelindapkejutan yang tidak sesuai boleh menyebabkan pengagihan tegasan dalaman yang tidak sekata dalam bahan, mengakibatkan pembentukan keretakan.
3. Kaedah Membezakan
Pengenalpastian keretakan rawatan haba biasanya bergantung pada analisis mikroskopi metalurgi, pemerhatian mikroskop elektron imbasan (SEM) dan ujian sifat mekanikal. Dengan memerhatikan morfologi retak, lokasi dan hubungan dengan tisu, digabungkan dengan parameter proses rawatan haba, jenis retakan boleh dinilai dengan lebih tepat.
III. Menempa Retak
1. Ciri-ciri
Retakan penempaan berada dalam proses penempaan bahan disebabkan oleh ubah bentuk yang tidak sekata, kepekatan tegasan atau reka bentuk cetakan dan retak. Retakan ini biasanya dilanjutkan sepanjang arah penempaan, dan retakan itu disertai dengan garis aliran tempaan yang jelas pada kedua-dua belah pihak. Permukaan rekahan penempaan adalah kasar, selalunya dengan lapisan oksida dan lipatan penempaan.
2. Punca
Penyebab utama rekahan tempa termasuk:
- Ubah bentuk tidak sekata: Semasa proses penempaan, bahan tidak berubah bentuk secara tidak rata disebabkan oleh taburan suhu yang tidak sekata, perbezaan dalam kadar ubah bentuk atau bentuk cetakan yang direka dengan tidak betul, mengakibatkan ubah bentuk dan kepekatan tegasan tidak sekata.
- Masalah reka bentuk acuan: reka bentuk acuan tidak munasabah, seperti jejari sudut bulat terlalu kecil, pelepasan acuan adalah pemilihan bahan acuan yang tidak betul atau tidak betul, boleh menyebabkan keretakan dalam proses penempaan.
- Operasi yang tidak betul: pelinciran yang lemah semasa penempaan, suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah, kelajuan penempaan terlalu cepat, dsb., boleh mencetuskan keretakan.
3. Kaedah membezakan
Pengenalpastian rekahan penempaan biasanya bergantung pada pemerhatian makroskopik, analisis mikroskop metalurgi dan ujian sifat mekanikal. Dengan memerhatikan bentuk retak, lokasi, hubungan dengan garis aliran penempaan dan pengoksidaan di dalam retak, digabungkan dengan parameter proses penempaan, anda boleh menilai jenis retak dengan lebih tepat.
Keempat, kaedah pembezaan menyeluruh
Untuk membezakan dengan tepat antara retak bahan mentah, retak rawatan haba dan retak tempa, kaedah berikut boleh digunakan secara menyeluruh:
1. pemerhatian makro: melalui pemerhatian bentuk retak, lokasi, warna dan keadaan permukaan, pertimbangan awal jenis retak.
2. analisis mikroskop metalografik: menggunakan mikroskop metalografik untuk memerhatikan struktur organisasi retak, hubungan dengan tisu sekeliling dan ciri-ciri dalaman retak, untuk mengesahkan lagi jenis retak.
3. Pemerhatian mikroskop elektron (SEM) mengimbas: amati morfologi mikroskopik retakan, ciri-ciri permukaan patah dan pengedaran unsur-unsur di dalam retak melalui SEM, yang menyediakan asas yang lebih tepat untuk pertimbangan jenis retak.
4. Ujian sifat mekanikal: melalui mengukur sifat mekanikal seperti kekerasan, kekuatan tegangan, kekuatan hasil dan keliatan impak bahan, digabungkan dengan morfologi dan lokasi retakan, menganalisis secara komprehensif jenis dan punca keretakan.
5. Analisis parameter proses: Digabungkan dengan proses pengeluaran bahan mentah, proses rawatan haba dan parameter proses penempaan, menganalisis kemungkinan sebab pembentukan keretakan, dan memberikan petunjuk penting untuk mengenal pasti keretakan.
