Download
1 / 31
410 likes | 788 Views
دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه استاد : جناب آقای دکتر نظری موضوع : شکست شناسی ( fractography ) تهيه و تنظيم : محمد حسین اشجعی پاييز91.
E N D
دانشگاه آزاد اسلامی • واحد ساوه • استاد : • جناب آقای دکتر نظری • موضوع : • شکست شناسی • (fractography) • تهيه و تنظيم : • محمد حسین اشجعی • پاييز91
شکست :جدایش یا تقسیم شدن یک جسم جامد در اثر اعمال تنش به دو یا چند قسمت.فرایند شکست از 2 مرحله تشکیل می شود :Crack Initiation 1- شروع ترک Crack Growth 2- رشد ترکهر ترکی منجر به شکست نمی شود،برخی متوقف و برخی منحرف می شوند.جهت ایجاد شکست در ماده نیاز به تامین شدن انرژی لازم جهت ایجاد این سطوح جدید خواد بود. این انرژی از طریق بارگذاری روی ماده تامین می شود. به مقدار انرژی ذخیره شده در ماده در حین بارگذاری تا شکست چقرمگی شکست می گویند.
ب : از دیدگاه شکل ظاهری : رشته ای یا الیافی . دانه ای . سطح مقطع حاصل از شکست برشی در بزرگنمایی کم خاکستری (مات و کدر) و بصورت رشته ای بنظر می رسد و با فرورفتگی و برامدگی های ریز متعددی می باشد. سطح شکست کیلیواژ بدلیل بازتاب نور از سطوح رخ برگی همواره براق و به صورت دانه ظاهر می شود. غالبا سطح شکست شامل مخلوطی از شکست دانه ای و رشته ای است.و مرسوم است درصد شکست هر یک از این دو نوع گزارش داده شود. (درصد Shear) (نمونه های ضربه)
ج : از دیدگاه کرنش منجر به شکست : شکست نرم (Ductile) : 1- شکست نرمبا تغییر شکل پلاستیک (مومسان) در قبل و حین اشاعه ترک مشخص می شود و معمولا در سطوح شکست مقدار زیادی تغییر شکل نا خالص وجود دارد. 2- معمولا مطلوب ترند. 3- سطح شکست به تنش اعمالی بصورت برشی قرار دارد. شکست ترد (Brittle): 1- با سرعت زیاد اشاعه ترک و بدون هیچگونه تغییر شکل نا خالص و تغییر شکل میکروسکوپی مشخص می شود. 2- معمولا نا مطلوبند (مخرب و فاجعه انگیز). 3- سطح شکست به تنش اعمالی محدود است.
کاهش دما ، افزایش آهنگ کرنش و شرایط تنش سه بعدی تمایل به شکست ترد را زیادتر می کند. شکست ترد در فلزات BCC و HCP مشاهده شده ولی در فلزات FCC غیر از مواردی که عواملی در تردی مرز دانه کمک می کند، شکست ترد مشاهده نشده است. فلزات BCC در نمودار انرژی ضربه برحسب دما، در دماهای پایین افت بیشتری نسبت به فلزات FCC دارند بطوریکه دمای انتقال تردی به نرمیTDBTT در BCC بسیارقابل توجه می باشد.
د : از دیدگاه میکروسکوپی : شکست درون دانه ای (Transgranolar) : 1- در این حالت شکست از داخل دانه عبور می کند. 2-معمولا شکست فلزات در دمای پایین (دمای محیط) از این دسته می باشند. شکست مرز دانه ای (Intergranolar) : 1 - شکست در راستای مرز دانه اتفاق می افتد. 2- غالبا در ساختارهای متالورژی پودر و یا در دماهای بالا که مرز دانه استحکام کمتری از دانه دارد اتفاق می افتد.
دلایل شکست : عیوب ناشی از فرایند های ساخت. تغییرات کاربردی (تغییر شرایط اقلیمی – تغییرات بارگذاری). طراحی نامناسب. جنس نامناسب. ناشی از شرایط سرویس خستگی خردگی خزش تردی هیدروژنی و........
شکست نگاریfractograph or fractographic observation ) (: مطالعه و بررسی میکروسکوپی سطح شکست. یافتن دلایل شکست. جلوگیری و پیشگیری از شکست مجدد. معمولا شکست نگاری با استفاده از میکروکوپ الکترونی SEM انجام می شود. چرا ؟ مزایای SEM : بررسی سطح واقعی. عمق زیاد کانونی (سطح خشن). مناسب بودن میزان دسترسی بزرگنمایی.
Transgranular Fracture Ductile fracture by microvoid coalescence Brittle fracture (cleavage) Fatigue crack initiation and growth Mechanisms of Fracture • Intergranular Fracture • Grain boundary separation with microvoid coalescence • Grain boundary separation without microvoid coalescence
کلیواژ(رخ برگی) Cleavage شبه رخ برگی Quasi- Cleavage گسیختگی گود شده (دیمپلی) Dimpled Ruptured طرح های شکست
(aکلیواژ(رخ برگی) Cleavage: نشان دهنده شکست تردی است که در امتداد صفحات بلور شناختی رخ می دهد. مشخصه این شکست وجوه سطحی است که معمولا در حد و اندازه دانه فریت در فولاد هستند. معمولا این وجوه مسطح به علامت رودخانه یا River Pattern می باشند. علائم رود خاته در نتیجه حرکت ترک در درون بلور در امتداد صفحه موازی ایجاد می شوند. جهت طرح رودخانه ای جهت اشاعه ترک می باشد.
(bشکست شبه رخ برگی (Quasi- Cleavage) : این شکست به رخ برگی مرتبط است ولی با آن فرق دارد. عمدتا در فولاد های آب داده و بازپخت شده در دمای کم مشاهده می شود. عبارت شبه رخ برگی از آن رو به این شکست اطلاق می شود که وجوه روی سطح شکست صفحات رخ برگی واقعی نیستند. اغلب در شکست های فوق فرو رفتگی و برامدگی های ناشی از گسیختگی در اطراف و پیرامون وجوه شکست مشاهده می شود.
c)گسیختگی گود شده (دیمپلی) Dimpled Ruptured: با فرورفتگی های فنجانی شکلی که بسته به حالت تنش ممکن است متساوی المحور ، سهموی و یا بیضوی باشد مشخص می شود. این نوع شکست معرف شکست نرم است(Ductile).
برخی منابع : 1- ASM Metal hand book vol 12. 2- Fractography of metals & plastics – Ronaldy.parrington.PE. 3- Internet document-Wikipedia. 4- متالورژی مکانیکی – جورج ای دیتر- ترجمه شهره شهیدی.
مانند دریا باش که بابرخورد هر سنگی سنگ غرق شود نه تو متلاطم شوی. یلدایتان خوش زمستانتان گرم. باتشکر
