Sprunga málma er flókið ferli sem tekur til fjölda þátta. Eftirfarandi eru nokkrar af helstu ástæðum:
- Þættir efnisins sjálfs: efnasamsetning og málmfræðileg skipulag hefur bein áhrif á höggþol málmsins, svo sem kolefni, fosfór, brennisteinn og önnur efni aukast mun draga úr höggseigni.
- Hitameðferðarferli: óviðeigandi hitameðhöndlunarferli, svo sem slökkun, temprun osfrv., getur leitt til breytinga á örbyggingu og eiginleikum efnisins og þar með haft áhrif á seigleika þess.
- Innri gallar: Innfellingar, aðskilnaður, loftbólur, innri sprungur og aðrir gallar innan efnisins munu draga verulega úr höggseigju þess og verða að streituþéttnipunkti.
- Undirbúningur sýnis og prófunarskilyrði: stefna sýnatöku, rúmfræði haksins og vinnslugæði, prófunarhitastig o.s.frv. mun hafa áhrif á hörku höggsins.
Málmsprunga er ein helsta orsök bilunar í mörgum mannvirkjum, sérstaklega í íhlutum sem verða fyrir miklu álagi eða miklu álagi. Með sprungugreiningu er hægt að greina hugsanleg sprunguvandamál í tíma og forðast þannig öryggisslys af völdum burðarvirkisbilunar, svo sem beinbrota, leka, hruns osfrv.
Sprungugreining hjálpar til við að skilja orsök, hraða stækkunar og eftirstandandi líftíma sprungna. Með því að grípa til viðeigandi viðgerðar- eða viðhaldsráðstafana er hægt að hægja á stækkun sprungna og lengja þannig endingartíma málmhluta og lækka skipti- og viðgerðarkostnað.
Flokkun og munur á málmsprungum
Hitameðferðarsprungur
Einkenni:
Formgerð: hitameðhöndlunarsprungur eru oft framleiddar á martensitic umbreytingarsvæðinu, þannig að sprungur þeirra geta sprungið meðfram kristalnum eða sprungið í gegnum kristalinn. Sprungur geta verið geislamyndaðar, aðskildar línur eða net.
Staðsetning: Sprungur hafa yfirleitt tilhneigingu til að myndast á hvössum hornum vinnustykkisins, við skyndilegar breytingar á þversniði.
Hluti: Hluti slökkvisprungunnar er venjulega ekki oxaður og getur verið hvítur, daufhvítur eða ljósrauður (vatnsryð af völdum slökkunar).
Ástæður:
Sprunga á sér stað þegar stóra álagið sem myndast við slökkvun er meiri en eigin styrkur efnisins og fer yfir plastaflögunarmörk.
Það gæti tengst þáttum eins og of háu slökkvihitunarhitastigi og of hraðri kælingu.
Ástæður hitameðferðarsprungna
a. Efni málmvinnslugæði:
Málmvinnsluvandamál eins og rýrnun og alvarlegir veltingargalla geta valdið ójafnvægi efnis sem eykur hættuna á sprungum.
b. Kolefnisinnihald efnis og málmblöndur: aukning á kolefnisinnihaldi dregur úr brotstyrk martensíts og eykur þar með tilhneigingu til að slökkva á sprungum.
c. Skilyrði fyrir slökkviferli:
Slökkvihitunaraðferð og óviðeigandi stjórn á hitunarhraða, ójöfn hitun, slökkvihitastig er of hátt getur leitt til slökkvisprungna.
d. Stærð og lögun vinnustykkis:
Slökkvandi sprungur myndast auðveldlega á beittum hornum vinnustykkisins og skyndilegar breytingar á þversniði, vegna þess að þessir staðir eru viðkvæmir fyrir álagsstyrk. Stórir skafthlutar í quenching ef ekki er slökkt, viðkvæmt fyrir sprungum af völdum hitaspennu.
e. Innri gallar:
Gallar sem eru í efninu, eins og gufubólur, innfellingar, hárlína, hvítir blettir osfrv., geta orðið uppspretta sprungna undir áhrifum hitameðferðarálags og stækkað smám saman.
f. Martensít innri stökkleiki:
Innri stökk martensíts er innri orsök slökkvandi sprungna og kristalbygging þess, efnasamsetning, málmvinnslugalla o.s.frv. mun hafa áhrif á það.
Smíða sprungur
Einkenni:
Formgerð: smíða sprungur myndast við háan hita, sprungurnar eru tiltölulega þykkar og eru almennt til í formi margra ræma, án fíns odds, án fínrar stefnu. Stundum er sprungan ekki að fullu afkoluð heldur hálfafkoluð.
Staðsetning: Oft framleitt í grófu skipulagi, álagsstyrk eða málmblöndur við aðskilnaðinn.
Hluti: sprunga hluti getur verið dökk brúnt, og jafnvel hafa súrefni húð birtist, þetta er vegna þess að sprunga í móta aflögun stækkun og snertingu við loft.
Orsakir: a, hráefni galla: leifar rýrnun: hráefnið í viðurvist ófullnægjandi lokun á svitahola eða holur, getur leitt til smíða ferli til að draga úr styrk efnisins, auðvelt að framleiða sprungur.
b, stál innifalið: málmlaus innifalið í hráefninu, karbíð aðskilnað, misleitt málm innifalið osfrv., getur veikt samfellu efnisins, stuðlað að myndun sprungna.
Óviðeigandi smíðaferli:
c, óviðeigandi upphitun: hitunarhitastigið er of hátt eða of lágt, sem getur leitt til ójafnrar dreifingar álags innan efnisins, sem aftur veldur sprungum við mótun.
d, óviðeigandi aflögun: aflögunarhraði er of stór, plastleiki stálsins er ekki nóg til að standast lögun þrýstingsins, auðvelt að valda rof. Þessi sprunga kemur oft fram í upphafi smíðastigsins og hröð stækkun.
e, óviðeigandi kæling eftir mótun: kælihraði er of hraður eða of hægur, getur leitt til innri streitustyrks í efninu, kallað fram sprungur.
f, ekki tímabær hitameðferð: eftir að smíða er ekki tímabært og viðeigandi hitameðferð, getur leitt til þess að innri streita efnisins er ekki í raun losað og eykur þannig hættuna á sprungum.
g, óviðeigandi hitastýringu:
Í upphitunar- og kælingarferlinu, ef hitastiginu er ekki stjórnað á réttan hátt, getur það leitt til óhóflegs innra álags í efninu og þannig komið af stað sprungum. Til dæmis, í slökkviferlinu, ef kælingin er of hröð, geta slökkvisprungur komið fram.
h. Efnisálagsstyrkur:
Ef álagsþéttnisvæði er í smiðjunni, svo sem skörp horn og stökkbreytingar í þversniði, þegar álagið fer yfir getu efnisins til að standast getur það leitt til sprungna.
