ลักษณะและรูปร่างพื้นฐานของการดับรอยแตกร้าว

Mar 21, 2024

ฝากข้อความ

ในระหว่างกระบวนการชุบแข็ง เมื่อความเครียดขนาดใหญ่ที่เกิดจากการชุบแข็งมีมากกว่าความแข็งแรงของวัสดุและเกินขีดจำกัดการเปลี่ยนรูปพลาสติก รอยแตกจะเกิดขึ้น รอยแตกที่ดับลงมักเกิดขึ้นไม่นานหลังจากเริ่มการเปลี่ยนแปลงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การกระจายตัวของรอยแตกร้าวไม่มีกฎตายตัว แต่โดยทั่วไปแล้วจะเกิดได้ง่ายที่มุมแหลมและการเปลี่ยนแปลงหน้าตัดของชิ้นงาน

การแตกร้าวที่ดับลงที่สังเกตได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อาจเป็นการแตกร้าวตามขอบเกรนหรือการแตกร้าวตามขอบเกรน บางส่วนเป็นรัศมี และบางส่วนเป็นเส้นหรือเครือข่ายที่แยกจากกัน รอยแตกร้าวที่เกิดจากการเย็นตัวลงมากเกินไปในบริเวณการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนซิติก มักจะกระจายไปตามแนวแกรนูล และรอยแตกนั้นเกิดขึ้นจริง โดยมีรอยแตกเล็กๆ ที่ไม่มีกิ่งก้านรอบๆ รอยแตกร้าวจากการดับที่เกิดจากอุณหภูมิความร้อนดับมากเกินไปจะกระจายไปตามเกรน โดยมีปลายรอยแตกแหลมคม และแสดงลักษณะความร้อนสูงเกินไป: สามารถสังเกตมาร์เทนไซต์แบบหยาบที่มีลักษณะเป็นกรดหยาบได้ในเหล็กโครงสร้าง ยูเทคติกสามารถสังเกตได้ในเหล็กกล้าเครื่องมือ หรือเชิงมุมคาร์ไบด์ ชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนสูงที่มีการแยกคาร์บอนออกจากพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกของเครือข่ายหลังจากการชุบแข็ง เนื่องจากการขยายตัวของปริมาตรของชั้นที่แยกคาร์บอนออกจากพื้นผิวในระหว่างการชุบแข็งและการทำความเย็นนั้นมีขนาดเล็กกว่าการขยายตัวของแกนกลางที่ไม่ได้รับการแยกคาร์บอน และวัสดุพื้นผิวจะถูกดึงเข้าสู่รูปร่างเครือข่ายโดยการขยายตัวของแกน
รูปแบบพื้นฐานของการดับรอยแตกร้าวส่วนใหญ่ประกอบด้วย: รอยแตกตามยาว, รอยแตกตามขวาง, รอยแตกแบบเครือข่าย และรอยแตกลอก ฯลฯ โดยมีการวิเคราะห์เงื่อนไขเฉพาะดังต่อไปนี้:

1. รอยแตกตามยาวส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนชิ้นส่วนเหล็กชุบแข็ง และจะเกิดขึ้นได้เฉพาะเมื่อความเค้นดึงในแนวสัมผัสบนพื้นผิวมากกว่าความเค้นดึงในแนวแกนเท่านั้น รอยแตกประเภทนี้จะกระจายไปตามทิศทางตามแนวแกนตั้งแต่รอยแตกที่พื้นผิวจนถึงจุดศูนย์กลาง

2. รอยแตกตามขวางเกิดขึ้นในเขตการเปลี่ยนแปลงระหว่างชั้นที่แข็งตัวและแกนที่ไม่แข็งตัวเมื่อชิ้นงานไม่แข็งตัว ลักษณะของความเค้นภายในคือพื้นผิวถูกบีบอัด และความเค้นอัดจะเปลี่ยนเป็นความเค้นดึงที่ระยะห่างจากพื้นผิว ความเค้นดึงตามแนวแกนมีค่ามากที่สุด ส่งผลให้เกิดรอยแตกตามขวาง

3. ความเข้มข้นของความเค้น: ชิ้นส่วนที่มีมุม รอยตัด และร่องบนชิ้นส่วนที่แตกร้าวมีแนวโน้มที่จะเกิดความเข้มข้นของความเค้น ประกอบกับการดับและความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอจึงมักเกิดรอยแตกร้าวที่ชิ้นส่วนเหล่านี้ รอยแตกชนิดนี้ไม่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ตายตัว

4. รอยแตกลายตาข่ายคือรอยแตกบนพื้นผิวที่มีความลึกตื้น โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.01-2 มม. รอยแตกสามารถหันไปในทิศทางใดก็ได้เพื่อสร้างรูปร่างเหมือนแห หลังจากที่พื้นผิวของชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนสูงถูกแยกคาร์บอนออกแล้ว ปริมาตรจำเพาะของมาร์เทนไซต์ก็น้อยลง จึงทำให้เกิดความเค้นดึงบนพื้นผิว ส่งผลให้เกิดรอยแตกของโครงข่าย

5. รอยแตกลอกเกิดขึ้นในพื้นที่บางมากซึ่งมีการเปลี่ยนผ่านความเครียดอย่างรวดเร็ว และการลอกของพื้นผิวเกิดขึ้นเมื่อรอยแตกภายในที่ซุ่มซ่อนขนานกับพื้นผิวขยายตัวอย่างรุนแรง

ส่งคำถาม