فایل رائه شکست شناسی (ppt)
Download
Report
Transcript فایل رائه شکست شناسی (ppt)
دانشگاه آزاد اسالمی
واحد ساوه
استاد :
جناب آقای دکتر نظری
موضوع :
شکست شناس ی
()fractography
تهيه و تنظيم :
محمد حسین اشجعی
پايیز91
ب :از دیدگاه شکل ظاهری :
رشته ای یا الیافی .
دانه ای .
سطح مقطع حاصل از شکست برش ی 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)
Crack at Weld in Swing Arm
More Serious Motivation
ج :از دیدگاه کرنش منجر به شکست :
شکست نرم (:)Ductile
-1شکست نرم با تغییر شکل پالستیک (مومسان) در قبل و حین اشاعه ترک مشخص می شود و معموال
در سطوح شکست مقدار زیادی تغییر شکل نا خالص وجود دارد.
-2معموال مطلوب ترند.
-3سطح شکست به تنش اعمالی بصورت برش ی قرار دارد.
شکست ترد (:)Brittle
-1با سرعت زیاد اشاعه ترک و بدون هیچگونه تغییر شکل نا خالص و تغییر شکل میکروسکوپی مشخص
می شود.
-2معموال نا مطلوبند (مخرب و فاجعه انگیز).
-3سطح 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 BCCو HCPمشاهده شده ولی در فلزات FCCغیر از
مواردی که عواملی در تردی مرز دانه کمک می کند ،شکست ترد مشاهده نشده است.
فلزات BCCدر نمودار انرژی ضربه برحسب دما ،در دماهای پایین افت بیشتری نسبت
به فلزات FCCدارند بطوریکه دمای انتقال تردی به نرمی TDBTTدر BCC
بسیارقابل توجه می باشد.
طبقه بندی شکست بر اساس نظر گنسامر
شرح رفتار
اصطالح مورد استفاده
حالت بلور شناختی
برش ی
رخ برگی
شکل ظاهری شکست
رشته ای
دانه ای
کرنش منجر به شکست
نرم
ترد
د :از دیدگاه میکروسکوپی :
شکست درون دانه ای (:)Transgranolar
-1در این حالت شکست از داخل دانه عبور می کند.
-2معموال شکست فلزات در دمای پایین (دمای محیط) از این دسته می باشند.
شکست مرز دانه ای (: )Intergranolar
- 1شکست در راستای مرز دانه اتفاق می افتد.
-2غالبا در ساختارهای متالورژی پودر و یا در دماهای باال که مرز دانه استحکام کمتری از دانه دارد
اتفاق می افتد.
دالیل شکست :
(1عیوب ناش ی از فرایند های ساخت.
(2تغییرات کاربردی (تغییر شرایط اقلیمی – تغییرات بارگذاری).
(3طراحی نامناسب.
(4جنس نامناسب.
(5ناش ی از شرایط سرویس
(a
خستگی
(b
خردگی
(c
خزش
(d
تردی هیدروژنی
(e
و........
شکست نگاری) : ( fractograph or fractographic observation
(1مطالعه و بررس ی میکروسکوپی سطح شکست.
(2یافتن دالیل شکست.
(3جلوگیری و پیشگیری از شکست مجدد.
معموال شکست نگاری با استفاده از میکروکوپ الکترونی SEMانجام می شود .چرا ؟
مزایای : SEM
بررس ی سطح واقعی.
عمق زیاد کانونی (سطح خشن).
مناسب بودن میزان دسترس ی بزرگنمایی.
Ranges of Magnification
Transgranular Fracture
Intergranular Fracture
Ductile fracture by
Grain boundary separation
microvoid coalescence
Brittle fracture (cleavage)
Fatigue crack initiation and
growth
with microvoid
coalescence
Grain boundary separation
without microvoid
coalescence
(aکلیواژ(رخ برگی) Cleavage
طرح های شکست
(bشبه رخ برگی Quasi- Cleavage
(cگسیختگی گود شده (دیمپلی)Dimpled Ruptured
(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 معموال در حد و اندازه دانه فریت در فوالد هستند.
معموال این وجوه مسطح به عالمت رودخانه یا River Patternمی باشند.
عالئم 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.
Cleavage Features
River Patterns (brittle materials)
(bشکست شبه رخ برگی (: )Quasi- Cleavage
این شکست به رخ برگی مرتبط است ولی با آن فرق دارد.
عمدتا در فوالد های آب داده و بازپخت شده در دمای کم مشاهده می شود.
عبارت شبه رخ برگی از آن رو به این شکست اطالق می شود که وجوه روی سطح
شکست صفحات رخ برگی واقعی نیستند.
اغلب در شکست های فوق فرو رفتگی و برامدگی های ناش ی از گسیختگی در اطراف و
پیرامون وجوه شکست مشاهده می شود.
Quasi-Cleavage Fracture
)cگسیختگی گود شده (دیمپلی): Dimpled Ruptured
با فرورفتگی های فنجانی شکلی که بسته به حالت تنش ممکن است متساوی املحور ،سهموی و یا
بیضوی باشد مشخص می شود.
این نوع شکست معرف شکست نرم است(.)Ductile
Dimple Formation (Ductile)
Dimpled Fracture (Ductile)
Cup and Cone Fracture (Ductile)
: برخی منابع
1- ASM Metal hand book vol 12.
2- Fractography of metals & plastics – Ronaldy.parrington.PE.
3- Internet document-Wikipedia.
. ترجمه شهره شهیدی- متالورژی مکانیکی – جورج ای دیتر-4
ANY QUESTION
مانند دریا باش
که بابرخورد هر سنگی
سنگ غرق شود
نه تو متالطم شوی.
یلدایتان خوش
زمستانتان گرم.
باتشکر