Što je zamor materijala

Nastaje uslijed dužih neprimjetnih vibracija ili primjetnih savijanja materijala.

Otkazivanje uslijed zamora ili također nazvano zamornim lomom događa se kada su materijali opetovano opterećeni (cikličko opterećenje poput vibracija ili fluktuirajućih opterećenja) tijekom dužeg razdoblja, što dovodi do stvaranja pukotine nakon koje slijedi lom materijala. Otkazivanje uslijed zamora događa se kada materijal doživi ponovljene cikluse naprezanja iznad svoje granice razvlačenja, što dovodi do stvaranja mikroskopskih pukotina na površini.

Te se pukotine polagano povećavaju sve dok se na kraju ne spoje, što dovodi do lomljenja materijala u normalnim radnim uvjetima.

Ovaj proces ubrzavaju čimbenici kao što su visoke koncentracije naprezanja na oštrim rubovima ili uglovima, temperaturne fluktuacije, korozija ili drugi čimbenici okoline koji slabe otpornost materijala na pucanje uslijed zamora.

Što uzrokuje zamor materijala?

Zamorni lom uobičajena je vrsta degradacije materijala koja se događa kada su materijali opetovano izloženi cikličkom opterećenju kao što su napetost i kompresija.

To je najčešći uzrok mehaničkog kvara u komponentama i strukturama, što dovodi do smanjene pouzdanosti i vijeka trajanja.

Može se dogoditi i u metalima i u nemetalima i važan je čimbenik koji treba uzeti u obzir pri projektiranju komponenti strojeva ili konstrukcija.

Glavni razlozi za otkazivanje materijala uslijed zamora su:

1. Loše projektirana konstrukcija,
2. Cikličko naprezanje,
3. Prisutnost zaostalih naprezanja u materijalima,
4. Prisutnost inherentnih nedostataka u materijalima,
5. Korozivno okruženje,
6. Loša završna obrada površine,
7. Loš izbor materijala i
8. Pogrešni postupci sastavljanja.

Kako spriječiti zamor materijala?

Kako bi se spriječio kvar uslijed zamora, bitno je da se tijekom procesa projektiranja odaberu točni projektni parametri.

Projektanti moraju odabrati materijale koji mogu podnijeti fluktuirajuća opterećenja i uzeti u obzir uvjete okoline koji mogu dovesti do deformiranih površina ili korozije.

Osim toga, sve komponente trebaju biti sastavljene prema uputama proizvođača kako bi se tijekom vremena zajamčila optimalna izvedba.

Ova vrsta kvara može se manifestirati u mnogim oblicima kao što su pucanje, plastična deformacija ili čak potpuni lom.
Kako bi se spriječio kvar uzrokovan umorom, važno je identificirati područja koja su podložna ovoj vrsti oštećenja i pravilno upravljati razinama stresa.

Zamorni vijek ili broj ciklusa koje legura može izdržati prije nego što pokvari može se procijeniti pomoću različitih metoda poput analize konačnih elemenata ili laboratorijskog ispitivanja.

Također je važno uzeti u obzir druge čimbenike kao što su temperatura i okoliš tijekom razvoja dizajna kako bi se optimizirala čvrstoća i izdržljivost za bilo koju primjenu.

Primjeri zamora materijala

Otkazivanje uslijed zamora događa se kada ova opetovana naprezanja uzrokuju stvaranje mikroskopskih pukotina unutar materijala i na kraju dovedu do potpunog kvara. Uobičajeni kvarovi uslijed zamora uključuju radilice motora, komponente strojeva, mostove, dijelove zrakoplova i još mnogo toga.

Primjeri kvarova uslijed zamora uključuju lopaticu propelera zrakoplova koja je oštećena zbog zamora metala, ili most koji u se djelomično srušio zbog pucanja izazvanog korozijom, ili čelična greda koja je pukla tijekom održavanja naftne platforme u Americi što je rezultiralo smrću tri radnika.

Ostali primjeri su brojni: turbinske lopatice koje se slome uslijed toplinskog naprezanja; vijci koji puknu zbog cikličkog opterećenja; pa čak i automobilske gume koje su eksplodiraju zbog prekomjernog nakupljanja topline uslijed preopterećenja ili prebrze vožnje.

Open this in UX Builder to add and edit content