vědomosti

Diskontinuita kovových materiálů se týká nejednotnosti a náhlých změn v jejich vnitřní struktuře, složení nebo vlastnostech. Při studiu případů analýzy poruch se zjistilo, že mnoho poruch je způsobeno diskontinuitou materiálů.

Diskontinuita struktury se odráží hlavně ve dvou aspektech: vnitřních vadách a nehomogenitě organizace.

Vnitřní vady

• PorozitaDutiny vytvořené uvnitř kovu v důsledku toho, že plyny nemohou včas uniknout během procesu tavení a odlévání kovu. Tyto póry narušují kontinuitu kovu, čímž snižují jeho efektivní nosnou plochu a vedou ke snížení pevnosti a houževnatosti. Svařované spoje ve svařovaných dílech mají často pórovitost v různém stupni a množství.

 

• Smršťovací dutiny a pórovitostOtvory: Díry vytvořené uvnitř odlitku v důsledku zmenšování objemu během tuhnutí kovu. Obvykle se koncentrují v posledních ztuhlých částech odlitku, což způsobuje diskontinuitu ve struktuře kovu a snižuje mechanické a zpracovatelské vlastnosti odlitku.

 

trhlinyPři zpracování nebo použití kovů vznikají trhliny v důsledku koncentrace napětí, únavy, křehkosti a dalších důvodů. Trhliny jsou závažnou vadou nespojitosti, která se může stát zdrojem koncentrace napětí a způsobit lom kovového materiálu při napětí hluboko pod jeho mezí pevnosti, což výrazně snižuje spolehlivost a životnost materiálu.

 

Nehomogenní mikrostruktura

• Nekonzistentní velikost zrnaKovové materiály se skládají z mnoha zrn. Pokud se velikost zrn výrazně liší, pak se při působení síly zrna různých velikostí deformují v různé míře a na hranicích zrn pravděpodobně dochází ke koncentraci napětí, což má za následek nespojité mechanické vlastnosti materiálu.

 

• Nehomogenní fázové složeníKovové materiály mohou obsahovat více fází, jako je ferit, cementit a perlit ve slitinách železa a uhlíku. Různé fáze mají různé vlastnosti a uspořádání atomů na fázových rozhraních je nespojité. Když je materiál vystaven síle nebo teplu, fázová rozhraní mají tendenci se stát slabými články, což ovlivňuje celkový výkon materiálu.

 

Částice druhé fáze nebo základní fázeDruhá fáze inkluzí vzniká převážně procesem tuhnutí při tavení kovů. Jak je znázorněno na následujícím obrázku, dlouhé páskovité sulfidové inkluze mohou rozštěpit strukturu matrice, což výrazně snižuje příčné vlastnosti kovového materiálu.

 

Diskontinuita složení je způsobena hlavně segregacíBěhem tuhnutí kovů jsou prvky slitiny z důvodů, jako je nerovnoměrná rychlost ochlazování, rozloženy nerovnoměrně ve velkém rozsahu. Například u velkých ingotů mohou existovat značné rozdíly v chemickém složení mezi spodní a horní částí, což může vést k různým vlastnostem v různých částech materiálu a způsobovat problémy při následném zpracování a použití.

 

Diskontinuity ve složení a mikrostruktuře se nevyskytují jen během procesů tavení a odlévání kovů, ale mohou se objevit i během následných procesů tváření za studena a za tepla a tepelného zpracování.

 

Kalení za studenaBěhem procesu tváření kovových materiálů za studena se zrna deformují, hustota dislokací se zvyšuje, což vede ke zvýšení pevnosti a tvrdosti materiálu a ke snížení jeho plasticity a houževnatosti. Tato změna výkonu může mít nespojitost mezi opracovanou a neopracovanou oblastí, což může ovlivnit následné zpracování a použití.

 

• Nekonzistentní tepelné zpracováníPokud ohřev nebo ochlazování kovových materiálů během tepelného zpracování není rovnoměrné, vede to k nekonzistentní transformaci mikrostruktury v různých částech materiálu, což má za následek rozdíly ve výkonu. Například během kalení se mohou lišit rychlosti ochlazování povrchu a jádra součásti, což může způsobit vysokou tvrdost povrchu a nízkou tvrdost jádra, což vede k diskontinuitě ve výkonu.

 

Pokud máte jakékoli dotazy, poptávky, potřebujete vyvinout nové díly z tvárné litiny nebo vylepšit svůj dodavatelský řetězec, neváhejte nás kontaktovat. info@castings-forging.com