Ved produksjon, prosessering og påføring av metallmaterialer er sprekker en vanlig defekt som alvorlig påvirker ytelsen og levetiden til materialer. Utseendet til sprekker vil ikke bare redusere materialets styrke, seighet og utmattelseslevetid, men kan også forårsake bruddulykker, noe som resulterer i alvorlige sikkerhetsfarer. Derfor er det viktig å nøyaktig skille og identifisere råvaresprekker, varmebehandlingssprekker og smi sprekker for å sikre produktkvalitet, optimere produksjonsprosessen og forhindre sikkerhetsulykker.
I. Råstoff sprekker
1. Kjennetegn
Råvaresprekker finnes vanligvis i råvaren, med en rekke former, for eksempel rette linjer, brettede linjer, mesh eller uregelmessig form. Disse sprekkene kan være forårsaket av inneslutninger, bobler, ujevn organisering eller smeltefeil i råvareproduksjonsprosessen. Sprekkene viser ofte en tydelig fargeendring, som oksidasjon, korrosjon eller flekker, og overflaten på sprekkene er relativt ru, ofte ledsaget av bittesmå fragmenter eller sprekkspisser.
2. Genesis
Årsakene til sprekker i råvarer er komplekse og varierte:
- Utilstrekkelig smelteprosess: Utilstrekkelig kontroll av smeltetemperatur og tid, noe som resulterer i ujevn fordeling av legeringselementer, segregering eller inneslutninger.
- Støpefeil: Utilstrekkelig temperaturkontroll under støping, dårlig utformede former eller høye støpehastigheter kan resultere i gassbobler eller inneslutninger som ikke kan luftes helt, som kan utvikle seg til sprekker.
- Lagring og transport av råvarer: langvarig lagring i fuktige omgivelser, feil håndtering eller stablingstrykk kan føre til spenningskonsentrasjon i råvarene, som kan føre til sprekker.
3. Å skille metoder
Sprekker i råvarer kan vanligvis identifiseres ved visuell observasjon, metallurgisk mikroskopisk analyse eller røntgeninspeksjon. Sprekker er ofte plassert inne i eller på overflaten av råmaterialet og er vesentlig forskjellig fra organiseringen, fargen og overflatetilstanden til materialet.
II. Varmebehandlingssprekker
1. Kjennetegn
Varmebehandlingssprekken er i materialets varmebehandlingsprosess på grunn av organisatorisk transformasjon, spenningskonsentrasjon eller temperaturendring er for rask og produserer sprekker. Disse sprekkene er vanligvis presentert langs korngrensene eller gjennom krystallfordelingskarakteristikkene, og sprekkretningen er ofte i samsvar med spenningsretningen. Overflaten på varmebehandlede sprekker er glatt, noen ganger med en oksidasjonsfarge.
2. Årsaker
Dannelsen av varmebehandlingssprekker er relatert til følgende faktorer:
- Konsentrasjon av spenning: Termiske spenninger genereres av temperaturendringer i materialet under varmebehandling. Hvis det er defekter eller ujevn organisering i materialet, kan dette føre til konsentrasjon av spenninger og dannelse av sprekker.
- Vevstransformasjon: I noen metaller, under rask oppvarming eller avkjøling, kan vevstransformasjon være ledsaget av volumendringer, noe som fører til en økning i indre spenninger, som kan føre til sprekker.
- Oppvarmings- og kjølehastighet: Uhensiktsmessig oppvarmingshastighet, kjølehastighet eller valg av herdemedium kan føre til ujevn fordeling av indre spenninger i materialet, noe som resulterer i dannelse av sprekker.
3. Å skille metoder
Identifiseringen av varmebehandlingssprekker er vanligvis avhengig av metallurgisk mikroskopianalyse, skanningelektronmikroskopi (SEM) observasjon og testing av mekaniske egenskaper. Ved å observere sprekkmorfologien, plasseringen og forholdet til vevet, kombinert med parametrene for varmebehandlingsprosessen, kan typen sprekk bedømmes mer nøyaktig.
III. Smiing av sprekker
1. Kjennetegn
Smiingssprekker er i materialsmiingsprosessen på grunn av ujevn deformasjon, spenningskonsentrasjon eller formdesign og sprekker. Disse sprekkene er vanligvis forlenget langs smiretningen, og sprekkene er ledsaget av tydelige smistrømningslinjer på begge sider. Overflaten på smisprekker er ru, ofte med oksidlag og smifolder.
2. Årsaker
De viktigste årsakene til smiing av sprekker inkluderer:
- Ujevn deformasjon: Under smiingsprosessen deformeres materialet ujevnt på grunn av ujevn temperaturfordeling, forskjeller i deformasjonshastigheter eller feil utformede dyseformer, noe som resulterer i ujevn deformasjon og spenningskonsentrasjoner.
- Muggdesignproblemer: Muggdesign er urimelig, for eksempel at den runde hjørneradiusen er for liten, muggklaringen er feil eller feil valg av formmaterialer, kan føre til sprekker i smiingsprosessen.
- Feil drift: dårlig smøring under smiing, for høy eller for lav temperatur, for høy smihastighet osv. kan utløse sprekker.
3. Å skille metoder
Identifiseringen av smiingssprekker er vanligvis avhengig av makroskopisk observasjon, metallurgisk mikroskopanalyse og testing av mekaniske egenskaper. Ved å observere sprekkformen, plasseringen, forholdet til smistrømningslinjen og oksidasjonen inne i sprekken, kombinert med smiprosessparametrene, kan du bedømme typen sprekk mer nøyaktig.
For det fjerde, den omfattende skillemetoden
For å skille nøyaktig mellom råvaresprekker, varmebehandlingssprekker og smi sprekker, kan følgende metoder brukes omfattende:
1. makro-observasjon: gjennom observasjon av sprekkform, plassering, farge og overflatetilstand, den første dommen av typen sprekk.
2. metallografisk mikroskopianalyse: bruk av metallografisk mikroskopi for å observere den organisatoriske strukturen til sprekken, forholdet til det omkringliggende vevet og egenskapene til sprekkens indre, for ytterligere å bekrefte sprekktypen.
3. Skanneelektronmikroskop (SEM) observasjon: observer den mikroskopiske morfologien til sprekken, bruddoverflatens egenskaper og fordelingen av elementer inne i sprekken gjennom SEM, noe som gir et mer nøyaktig grunnlag for vurderingen av sprekktypen.
4. Test av mekaniske egenskaper: gjennom å måle de mekaniske egenskapene som hardhet, strekkfasthet, flytestyrke og slagfasthet til materialet, kombinert med morfologien og plasseringen av sprekkene, analysere grundig typen og årsaken til sprekkene.
5. Prosessparameteranalyse: Kombinert med produksjonsprosessen av råvarer, varmebehandlingsprosess og smiprosessparametere, analyser mulige årsaker til dannelsen av sprekker, og gi viktige ledetråder for identifikasjon av sprekker.
