Što je lom materijala i njegove vrste

Što je fraktura?

Fracture is a material split that encompasses the entire cross-section of a material, component or complex technical system, causing it to disintegrate with irregular surfaces. In many cases, fractures may begin as cracks.

Pri čemu se pukotina odnosi na rascjep materijala koji ne obuhvaća cijeli poprečni presjek materijala, komponente ili složenog tehničkog sustava, još ne uzrokujući njegovo raspadanje. Pukotine su u mnogim slučajevima početne točke prijeloma.

Uzrok brojnih slučajeva oštećenja, poput iznenadnog loma serije “Liberty ships” i “T2 tankera” 1940-ih, ili brojnih spektakularnih padova DeHavilland DH 106 “COMET”, prvog svjetskog serijskog mlaznog motora zrakoplova, 1950-ih konačno su objašnjeni procjenom mehanizama loma.

Vrste prijeloma

Sve vrste loma uključuju kombinacije parametara navedenih u ovom sažetku i ovise o vrsti naprezanja, vrsti deformacije i vrsti mehanizma loma koji djeluje u relevantnom materijalu.

Glavni tipovi mehanizama loma uočenih u inženjerskim materijalima prikazani su u nastavku:

1. Prisilni prijelom
2. Prijelom uzrokovan umorom
3. Duktilni lom (duktilni slom)
4. Krhki prijelom (prijelom cijepanja)
5. Klizni prijelom
6. Prijelom cijepanja

Što je prisilni lom?

Prisilni lomovi su tipovi loma kod kojih vanjska naprezanja uzrokuju lom materijala. Prisilni lomovi se mogu podijeliti na krte lomove i duktilne lomove. Kao što je vidljivo na donjoj slici, karakteristike lomljivog materijala rezultiraju lomljivim razaranjem.

To se može dogoditi iu transgranularnom i intergranularnom. S druge strane, duktilne prijelome karakterizira više ili manje izrazito smanjenje površine.

Lom može započeti kao unutarnja formacija saća, ali uz dovoljnu protočnost, to nije nužno slučaj.

Što je duktilni lom?

Tijek materijala može se promatrati kao klizanje kristalnih ravnina jedne preko druge i stoga kretanje dislokacija.

Materijal se ponaša plastično i stoga je duktilan. Pukotina počinje spajanjem dislokacija (linearnih grešaka rešetke) na granicama zrna i faza.

Kao rezultat, razvijaju se lokalne koncentracije naprezanja. Konačno, na ovaj način lom je povezan s visokim lokalnim deformacijama.

Što je zamorna fraktura?

Zamorni ili ciklički lomovi nastaju ako se uslijed promjena opterećenja odvijaju mikroplastični procesi na najmanjim unutarnjim ili vanjskim površinskim zarezima.

To može dovesti do vršnih naprezanja na mikroskopskoj ili makroskopskoj razini.

Posljedično, prekomjerna granica tečenja i istezanje dovode do malih ili mikroskopskih pukotina u mikrostrukturi. Nastanak ovih pukotina ovisi o mnogim parametrima.

To uključuje:

– intenzitet opterećenja,
– trajanje opterećenja,
– vrstu opterećenja,
– oblik zareza,
– veličina zareza.

Rezultat je pukotina s klinastim dijelovima. Osim toga, zamorni lomovi imaju glatku, krtu glavnu površinu loma s brojnim “linijama mirovanja”, kao i hrapav, grub zaostali prisilni lom koji se može pojaviti i duktilan i lomljiv.

Umor Izgled prijeloma

Zamorni lom karakterizira ravna, krta površina koja je slabo deformirana. Na ovoj površini često se uočavaju linije mirovanja koje opisuju zaustavljanje i širenje pukotine.

Položaj prve početne pukotine je na bazi zareza površinskog zareza (korijen zareza, prijelazna površina zareza metal zavara – osnovni metal, nesavršenost zavara, itd.) koji sadrži koncentracije visokog naprezanja.

Površina zaostalog loma ovisi o duktilnosti materijala. U duktilnim materijalima ova određena površina nalikuje preostalom području loma duktilnog loma gdje se mogu prepoznati plastične deformacije.

U slučaju krhkih materijala, zaostali lom je također krt.

Čimbenici koji utječu na čvrstoću materijala na zamor

Sljedeći čimbenici utječu na otpornost materijala na zamor:

• Maksimalni stres
• minimalni stres
• srednji stres
• amplituda naprezanja
• broj ciklusa
• omjer naprezanja i
• kolektiv stresa.
  To su uglavnom parametri koje je lako zabilježiti. Osim ove zamorne čvrstoće, određena je nizom drugih parametara. To su između ostalog:

• materijal,
• strukturno povezane koncentracije naprezanja
• kvaliteta površine,
• koncentracija naprezanja zbog površinskih zareza,
• kvaliteta zavara,
• vrsta opterećenja,
• smjer opterećenja,
• prisutnost zaostalih naprezanja,
• učinak razmjera,
• korozija i
• temperatura.

Što je puzajući lom?

Što je puzanje i faze puzanja?

At constant stress and above the so-called transition temperature Tt or Tü, transgranular (e.g. due to movement of dislocations/diffusion of voids) and intergranular (e.g. sliding of grain boundaries/diffusion) occur in the microstructure.

Ovo je prvo povezano s linearnim povećanjem nakon čega slijedi eksponencijalno povećanje naprezanja. Ovaj fenomen se naziva puzanje.

However, sooner or later the material will no longer be able to compensate for the ever-increasing stress and the resulting cracks that represent the initiation of fractures, known as creep fractures.

Open this in UX Builder to add and edit content