پدیده شکست خزشی چیستاتصال دهنده ها?
1، خزش یک پدیده شکست است که در آن قطعات فلزی تحت تنش طولانی مدت و دمای بالا تغییر شکل میدهند. تغییر شکل ناشی از لغزش دانه در امتداد مرزهای دانه مکانیسم اصلی خزش است. هنگامی که دمای تغییر شکل به 0.35~{4}}.7 Tm افزایش مییابد (Tm دمای نقطه ذوب است)، ناحیه لایه نازک نزدیک مرز دانه تحت بازیابی و نرم شدن قرار میگیرد و یک انتقال ایجاد میکند. پس از تغییر شکل، اعوجاج دوباره رخ می دهد، بنابراین برای حفظ تغییر شکل در این نواحی نیاز به ترمیم و نرم شدن مجدد دارد که به آن لغزش مرز دانه می گویند. با توجه به دما و زمان مورد نیاز برای بازیابی، لغزش مرز دانه فقط در شرایط بالاتر از یک دمای معین رخ می دهد.
منحنی خزش کششی فلز به سه مرحله تقسیم می شود:
در مرحله اول، سرعت خزش به تدریج از سرعت کاهش می یابد که مربوط به توزیع مجدد عیوب کریستالی است.
در مرحله دوم، نشان می دهد که دو مکانیسم سخت شدن و بازیابی با سرعت خزش ثابت در تعادل هستند. این مرحله بخش قابل توجهی از کل فرآیند خزش را به خود اختصاص می دهد.
در مرحله سوم، به صورت افزایش سرعت خزش آشکار می شود، در این مرحله سخت شدن تغییر شکل فلز دیگر برای جلوگیری از تغییر شکل کافی نیست و کاهش سطح مقطع موثر باعث افزایش سرعت خزش می شود و منجر به شکستگی می شود. .
همه مواد سه مرحله فوق را در منحنی خزش خود نشان نمی دهند. پدیده شکست ناشی از تغییر در اندازه قطعات پیش تنیده در طول فرآیند خزش، آرامش حرارتی نامیده می شود. پیچهایی که برای بستن فلنجهای مخازن تحت فشار استفاده میشوند ممکن است به دلیل خزش تحت تأثیر طولانیمدت دما و تنش کشیده شوند که منجر به کاهش پیشبار شده و بهطور بالقوه باعث نشتی مخزن تحت فشار میشود.
2، مشخصه و قضاوت اصلی خزش این است که سرعت تغییر شکل بسیار پایین است. می توان آن را بر اساس شرایط کاری خاص قطعات تجزیه و تحلیل کرد تا مشخص شود که آیا شرایط برای خزش (دما، تنش و زمان) وجود دارد یا خیر. بدون دمای مناسب و زمان کافی، شکستگی خزشی یا خزشی رخ نخواهد داد. در ناحیه شکستگی نهایی شکستگی خزشی، برآمدگی پارگی به اندازه شکستگی کششی در دمای اتاق واضح نیست. در میکروسکوپ الکترونی روبشی، شکل دانه در نزدیکی شکستگی خزش اغلب ازدیاد طول را نشان نمی دهد، در حالی که در بزرگنمایی بالا، گاهی اوقات حفره های خزشی دیده می شود.
3، روش های شناسایی برای شکست خزش، آرامش حرارتی و تغییر شکل پلاستیک است، که هر دو تغییر شکل باقیمانده در سطح ماکروسکوپی دارند و به راحتی اشتباه گرفته می شوند. شکستگی پلاستیک و شکستگی پایدار (یا شکستگی خزشی) به راحتی اشتباه گرفته می شوند زیرا از نظر ماکروسکوپی، تغییر شکل قبل از شکستگی و گردن در نزدیکی سطح شکستگی وجود دارد. تفاوت ها را می توان از جنبه های زیر در نظر گرفت.
1. تفاوت در شرایط کار به خوبی شناخته شده است. تغییر شکل پلاستیک و شکستگی پلاستیک تحت تنش کششی، با فرآیند سریعتر و دمای پایینتر رخ میدهد. آرامش حرارتی و شکست مداوم فرآیندهای شکستی هستند که دما و زمان نقش مهمی در آن ایفا می کنند. دمای عملیاتی بالاتر و زمان سرویس طولانی تر شرایط لازم برای این حالت خرابی است. برای درک شرایط کار، علاوه بر مشاوره با مواد مکتوب، مستقیماً بررسی کنید که آیا آثاری از دمای بالا مانند رنگ اکسیداسیون روی لاشه هواپیما وجود دارد یا خیر. هنگام تجزیه و تحلیل شرایط کاری، باید بسیار محتاط بود. به عنوان مثال، یک مخزن فشار با دمای بالا برای مدت طولانی با فشار کم کار می کند و ناگهان فشار افزایش می یابد و باعث اتصال می شود.پیچ و مهرهشکستن تنها با درک خاص فشار، دما و زمان سرویس مربوطه در شرایط کاری مختلف می توان تشخیص داد که آیا خرابی خزش وجود دارد یا خیر.
2. تفاوت در مورفولوژی شکست در این است که فرورفتگی های شکل پذیر روی سطح شکستگی پلاستیک بسیار واضح هستند و مناطقی که ریز منافذ در آن تجمع می کنند نسبتاً تیز هستند. در زیر میکروسکوپ الکترونی روبشی، این مناطق به صورت خطوط سفید روشن ظاهر می شوند. در سطح شکست خزشی، مناطقی که ریز منافذ در آن تجمع میکنند نسبتا کسلکننده هستند و در زیر میکروسکوپ الکترونی روبشی، هیچ خط روشن سفید واضحی در این نواحی وجود ندارد. در سطح شکستگی خزشی ممکن است رنگ اکسیداسیون مشاهده شود و گاهی اوقات منافذ خزشی نیز دیده می شود.
3. خزش ریزساختار در نزدیکی سطح شکست عمدتاً شکستگی بین دانه ای است، در حالی که شکستگی پلاستیک عمدتاً شکستگی transgranular است. در نمونه هایی که دچار خزش شده اند، امکان مشاهده منافذ خزشی وجود دارد. علاوه بر این، فولاد کربنی برای مدت طولانی در دماهای بالا باقی می ماند و کاربیدها تحت درجه خاصی از سنگ زنی قرار می گیرند.
4، اقدامات برای بهبود مقاومت در برابر خزش
1. از نظر طراحی، انتخاب صحیح مواد و تعیین ابعاد قطعه بر اساس ویژگی های محصول بسیار مهم است. در سالهای اخیر، بسیاری از مواد جدید برای برآوردن نیازهای روزافزون دما و بار محصول توسعه یافتهاند، اما دادههای عملکرد خزشی که میتوان در اختیار طراحان قرار داد کافی نیست. در این حالت، از یک سو، ممکن است خرابی زودهنگام به دلیل سطح استرس بالای طراحی رخ دهد. از سوی دیگر، این امکان نیز وجود دارد که طراحی بیش از حد محافظه کارانه باشد و در نتیجه باعث ضایعات غیر ضروری شود. به عنوان مثال، طول عمر طراحی یک نیروگاه حرارتی به طور کلی 100000 ساعت است. در چین، بسیاری از خطوط لوله اصلی بخار 540 درجه، دیگ های فشار قوی نیروگاه 10 مگاپاسکال به طور متوالی به عمر طراحی خود رسیده اند. با این حال، طبق برآوردهای اخیر عمر، می توان با اطمینان عمر این دیگ ها را تا 200000 ساعت افزایش داد.
به طور کلی، این حالت خرابی به زمان طولانی نیاز دارد و در نتیجه سرعت پاسخ آهسته است. یک اقدام موثر، مطالعه بیشتر و تعیین بر اساس آزمایش و انباشت خواص خزش مواد است.
2. مدیریت کیفیت دقیق در تولید برای جلوگیری از مونتاژ محصولات با قطعاتی که مشخصات فنی را برآورده نمی کنند، اجرا می شود، که به ویژه برای محصولات با چرخه خرابی طولانی تر اهمیت دارد. البته باید بر اساس تجزیه و تحلیل خرابی در حین سرویس محصول، اقدامات خاصی شکل گیرد.
3. اقدامات انجام شده در حین استفاده: اضافه بار یکی از علل شایع شکست خزش در محصولات است. بنابراین، کنترل دقیق شرایط استفاده در طول استفاده، یک اقدام بسیار مهم برای بهبود عمر و قابلیت اطمینان محصول است. تقویت نظارت بر وضعیت کیفیت محصولات در خدمات و اجزای کلیدی یک اقدام موثر برای اطمینان از قابلیت اطمینان محصول است.
