Table of Contents
התפקיד הקריטי של Fracture Surface Topography in Metal Loss Analysis
הבנת איך ומדוע מתכות נכשלות היא אבן הפינה של הנדסה חומרים.כל רכיב שבור - בין אם להב טורבינות מפונק, צינור קרוע, או קרן מבני שבורה - מצלם תיעוד מפורט של מותו שלו.השיא הזה הוא חרק לתוך משטח השביר עצמו, בצורת גבעות מיקרוסקופיות, עמקים, דפוסים, ומרקמים הידועים באופן קולקטיבי כמשטח מתכתי, וגורמים אנליסטים אלה מונעים לעתים קרובות כישלונות עמוק של כישלונות, לזהות תכונות אחוריות על פני השטח של כישלונות, כלומר, כלומר, כלומר, כמו כישלונות חזקות של כישלונות, כלומר, כישלונות קודמות של כישלונות, לזהות תופעות לוואי כישלונות כישלונות, כלומר, כלומר, כמו כישלונות קודמות של כישלונות, כלומר, כישלונות, כישלונות כישלונות כישלונות, אידיאולוגיות, כלומר, כישלונות, כישלונות קודמות של אכזבות, לעתים קרובות, לזהות תופעות לוואי חזקות של אידיאולוגיות, לזהות תופעות לוואי חזקות של אכזבות קודמות של אכזבות אכזבות, כמו אכזבות קודמות של כישלונות, לזהות כישלונות, לזהות כישלונות כישלונות כישלונות אכזבות כישלונות
טופוגרפיה משטח Fracture אינה רק כלי תיאורי; היא מספקת נתונים כמותיים ואיכותיים על מצב הלחץ, קצב טעינה, תנאים סביבתיים, ונכסים חומריים בעת שבר.על ידי בחינת פני השטח האלה עם טכניקות כגון סריקת מיקרוסקופיה אלקטרונים (SEM), דלקת לייזר ריכוזית סריקה microscopy, או אפילו אינטרפרומטריה מתקדמת, מהנדסים יכולים להבדיל בין עומס יתר על, שטף, שטף, עייפות, וכיסוי בסיסי של שיטות מחקר על פני השטח.
מה זה Fracture Surface Topography?
טופוגרפיה פני השטח של Fracture מתייחסת לתכונות התלת מימדיות המופיעות על פני השטח שנוצרו כאשר מתכת סדק או הפסקות.תכונות אלה נובעות מתהליכים מיקרו-מבנה המתרחשים במהלך סדקים והפצתם. הם אינם אקראיים; כל מצב כשל משאיר טביעת אצבע אופיינית.טופוגרפיה ניתן לבחון בקנה מידה מרובים, מתכונות מקרוסקופיות כגון שפתיים ומשטח כללי לפולות כמו פרטים מיקרוסקופיים, כמו דגנים, , .
תכונות טופוגרפיים נפוצות שנצפו על משטחי שבר מתכת כוללות:
- (ב) [15] ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) , ⁇ : ⁇ 1 (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
הפרשנות המדויקת של תכונות אלה דורשת הבנה מוצקה של מבנה המיקרו של החומר ואת מכניקת הטכניקות האנליטיות המודרניות - במיוחד SEM בשילוב עם ספקטרוסקופיה אנרגיה (EDS) - אפשר לאנליסטים לקשור טופוגרפיה עם הרכב הכימי המקומי, גילוי הריסות או אפקטים קורוזיים.
המונחים: Fracture Surface Topography
Topography הוא בדרך כלל מוערך איכותנית באמצעות הדמיה משנית אלקטרונים ב SEM. עם זאת, מטרופולין משטח כמותי הפך חשוב יותר ויותר.מתודולוגיות כוללות:
- (FLT:0)Profilometry:FLT:1 או לא מגע profilometers למדוד את הפרמטרים של גסות פני השטח כמו Ra, Rq, ו Rz, אשר ניתן לקשור עם קשיחות שבורה או ספיגה אנרגיה.
- (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) [15] ,0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0) Atomic Force microscopy (AFM): איור 1 משמש עבור טופוגרפיה ננומטרית, במיוחד במחקרי התגלמות מימן.
ניתוח טופוגרפי של Quantitative הוא שימושי במיוחד בזיהוי מקרים גבוליים - לדוגמה, בין microfreeescence לבין כשלון בין-גרידי בפלדות גבוהות.
מצבי כישלון וחתימות הטופוגרפיה שלהם
כל מצב כשלון גדול במכות מייצר קבוצה נפרדת של תכונות טופוגרפיים.הסעיפים הבאים מפורטים את החתימות הללו, המקשרים את המראה החזותי למנגנונים הפיזיים הבסיסיים.
כישלון דוקטרי
שבר הדוכסי מתרחש לאחר עיוות פלסטי משמעותי.המתכת מתמתחת, צווארים, ולבסוף דמעות. במיקרו-סול, המנגנון הוא מיקרו-ריק של חנק, צמיחה וסחרור (MVC) וידים בדרך כלל מחלחלים חלקיקים או הכללות שנייה, ואז לגדול כמו חומרי מפלסטיקה.
צורת השפע מספקת מידע על מצב הלחץ:
- (ב) ,0) , ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ (ב[[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
משטחים שבר דונטאלי הם בדרך כלל גסים ומשקף מאוד במובן מקרוסקופי בשל עיוות הפלסטיק הנרחב.היעדר תכונות חדות, פרצופים הם אינדיקטור מפתח.כישלונות דואטיליים נחשבים בדרך כלל פחות קטסטרופליים מאשר כישלונות כי הם לעתים קרובות לייצר עיוות גלוי לפני קרע סופי, מתן התראה.
כישלון בריפל
[ב] [15] [15] [15] [15] [15] ,[32] ,[32] ,[32] ,[32]] ,[32]] ,[32]]] ,[32]]] ,[ה[[1924]]] ,[32] , ⁇ ⁇ ⁇ ] ⁇ [ה"ב[[ה[[ה[[ה[[ה[[המאה ה[[המאה ה-20]]"ב[[1924]]]]"ב[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]"ב[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]
תכונות אחרות כוללות את tonguesFeloLT:1 [בהמשך של היבטים של ריצוף גבולות תאומים] ו-FLT:2feather SignsFLT 3: 3 (התרחבות מתאומים מכניים) לחלוטין שברים מלוחים מופיעים גבישיים ועמידים בפני העין העירומה, המתוארת לעתים קרובות כ"מבוגר" בהופעת פלדה, דו-קרב, או טמפרטורה נמוכה (טמפרטורה של MVC-DIRDIRDL).
שבר בין-גרנרי יכול גם להיות מתפתל, אבל זה מצב ייחודי שנדון להלן.
« « ריבועים
כאשר סדקים propagate מעדיפים לאורך גבולות דגנים, משטח השברה מגלה (FLT:0intergranular FacetsFLT:1 - smooth, משטחים בצורת דגנים לעתים קרובות ללא סימנים בתוך הדגנים.מצב זה מציין כי גבולות דגנים חלשים יותר מאשר הפנים המשותף גורמים כוללים:
- (ב) ,0) משקעים גריוניים: FLT:1 (שלבים אמבליטלינג כגון סרט מלטיט בגבולות דגנים לפני הרחם.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ (בקיצור:0) ,0) , סדקים של חץ (SCCIR): פיזור של או אפקט מימן בגבולות.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
פנים בין-גרנריות מופיעות לעתים קרובות "כמו מרק" מתחת ל- SEM. הם עשויים להיות מלווים על ידי סדקים משניים לאורך גבולות, במקרים בין-גרפיים דוקטריליים, על ידי דיפרטים קטנים על פני הפנים ממיקרו-ליקטים ב carbides ריבאונדאריים. Distinguishing בין שברים בין-גרפיים וטרנספורט טרנזירמטי הוא קריטי; בין-מברי לעתים קרובות מצביע על סגסוגת סביבתית או מכניקה.
« « ⁇ ⁇
ריצוף טרנזיר הוא מנגנון השבירה הקלאסי שבו הסדקים חתכים דרך הגרגרים ולא סביבם.כפי שתואר לעיל, הטופוגרפיה מורכבת ממשטחי ריצוף שטוח, תבניות הנהר, ומדי פעם גבולות מעוותים. הפנים תואמים את המטוסים הקריסטלוגרפיה, ואת דפוסי הנהר לעקוב אחר החזית המקומית.
Fatigue Fracture
עייפות מתרחשת כאשר חומר נתון להטעה מחזורית, גורם משיכה פרוגרסיבית ו propagation.משטח השבעה של כישלון עייפות הוא שונה באופן אופייני מעומס מונוטוני.זה מראה:
- (FLT:0) striations:FLT:1 Fine, כמעט מקבילה סימון על אזור הצמיחה של העייפות סדקים.כל striation בדרך כלל מייצג מחזור עומס אחד.
- (ב) ,0) כל הסימנים (הסימוןים של קלמנטל): להקות מקרוזקופיות משינויים בעומס אמפליטודה או תקופות מעצר סדקים; גלוי לעין העירומה על אלומיניום ופלדה.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ (ב) ,בשטח של פעמוני טיהור (תלוי בחומר / temperature) שבו החלק השני של הצלב לא יכול עוד לתמוך העומס.
striations עייפות של שומן הם ההוכחה הסופית של טעינה מחזורית, אבל הם לא תמיד נוכחים - במיוחד בעייפות מחזור גבוהה של חומרים קשים מאוד או כאשר קורוזיה אובססיבית את הסימנים. היעדר של striations לא לשלול עייפות; רמזים טופוגרפיים אחרים, כגון שפשף משטח חלק (הפרק) או קווי סדקים, ניתן להשתמש.
Creep Fracture
Creep הוא עיוות תלוי בזמן תחת עומס מתמשך בטמפרטורות גבוהות (בדרך כלל >0.4 Tm, שבו Tm הוא טמפרטורה נמס). שבר Creep יכול להיות intergranular (רוב נפוץ) או transgranular.
- (ב) ⁇ (ב"ח): ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ויקרא י"א: "בְּבְתָּבְתִּים הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא .
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ : 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) במקרים מסוימים של גרגרים:0) דגנים מלאים: 1FLT:1 במקרים מסוימים של חיץ חוק, גרגרי דגנים הופכים להיות ממושכים בכיוון הלחץ.
המעבר משבר זאגררנר לשבר מצמרר בין-גרידי ניתן למפות באמצעות מפה של מנגנון עיוות.ניתוח טופוגרפי מסייע לזהות את המנגנון המצמרר הדומיננטי על ידי חשיפת מורולוגיה, גודל והתפלגות חלליות.
מתודולוגיה אנליטית: ממשטח Fracture ועד לכשל אבחון
Interpreting topography הוא תהליך שיטתי.זה מתחיל עם בדיקה חזותית ונמוכה, לעתים קרובות באמצעות סטריאוסקופ, לזהות תכונות מאקרוסקופיות כגון סימני חוף, שפתים, וכיוון שבר.זה מאקרוסקופי מדריכי דגימה עבור SEM, האנליסטים של פני השטח בהגדלת, מסמך תכונות מפתח ותכונותיהם.
צעדים קריטיים כוללים:
- (ב) עיין בסימן ה[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]
- (ב) ,0) צ'רקטר את אזור ההתפשטות: ⁇ 1 (Determine) אם השבר הוא דוקטרי, שבריר, עייפות וכו ', בהתבסס על טופוגרפיה.
- (ב) ,0) ,התאמת יתר סופית: FLT:1, האזור האחרון להיכשל לעתים קרובות מראה את מצב הכשל החומרי הפנימי (חינוך או שבריר).
- (ב) ,0 קורנל עם היסטוריה של טעינה: FLT:1 השתמש בכיוונים הלחץ הידועים ותנאי השירות כדי לאשר פרשנות.
- (FLT:0) ניתוח משלים משלים: FLT:1 EDS עבור מוצרי קורוזיה או אלמנטים embrittling; אלקטרונים backscatter diffraction (EBSD) עבור אוריינטציה גבישית של היבטים.
ניתוח משטח שבר קוונטי משמש יותר ויותר עבור מודלים חיזוי.לדוגמה, ממד fractal של משטחים שבר כבר תואמים עם קשיחות שבר. מערכות SEM אוטומטי מודרני יכול למפות אזורים גדולים ולהוציא התפלגוות סטטיסטיות של גדלים בשפע או כיוונים פנים, המאפשר ניתוח כישלונות רב עוצמה.
מלכודות נפוצות בניתוח מבוסס Topography
בעוד שמשטח הטופוגרפיה של שבר הוא אינדיקטור חזק, יש לפרש אותו בזהירות.חלק מהמלכודות כוללות:
- נזקי השבר:0 (Post-fracture:FLT:1 Abrasion, קורוזיה או חמצון יכולים לטשטש תכונות מקוריות.טכניקות ניקוי קוליות, גירוד כימי) יכולות לעזור אך עשויים לשנות את פני השטח.
- (FLT:0) שבר מוהיד: FIRLT:1 כישלונות רבים בעולם האמיתי כרוכים במנגנונים מרובים (למשל, עייפות בעקבות עומס יתר) על ידי האנליסט חייב להכיר באזורים נפרדים.
- (FLT:0) השפעות קצב ההשתכרות: 1FLT:1 חומר שבדרך כלל מציג דיוונים דוקטרונים בשיעורים של קוואסי-סטטיים עלול להתפוגג תחת השפעה.
- (ב) (התלות:0) ,(ה) מה שנראה כנקייה מרוטאלית בהגדלת הגדלה נמוכה עשוי לחשוף שפעים יפים בהגדלת החומרים הקשים.
יישומים בתעשייה
היכולת לקרוא טופוגרפיה משטח השברים מוחלת כמעט בכל תעשייה שבה רכיבי מתכת משמשים תחת לחץ.
- (FLT:0)Aerospace:FLT:1 Turbine דיסקים, ציוד נחיתה ורכיבי מסגרת אוויר נבדקים באופן ביקורתי לאחר אירועים. striations בסגסוגת אלומיניום לעזור לקבוע את מספר המחזורים לכישלון, המוביל לשיפור מרווחי תחזוקה.ניתוח של להבים של מעריצים טיטניום יכול לזהות עייפות גבוהה משטף.
- (FLT:0) מנוע:0 (Automotive:FLT:1; מעיינות של שכנוע, כוננים, ורכיבי מנוע עוברים ניתוח כשל כדי לשפר את העיצוב.Dutile לעומת ניתוח שבר שוברים, מסייע לקבוע אם חלק היה טעון מעבר ליכולתו או אם פגם ייצור (למשל, עבור סדקים) יזד.
- (FLT:0)Oil andגז: FLT:1 כשלים פיפיריים בשל סדקים המושרה מימן (HIC) או סדקים בהתרגשות (SCC) מאובחנים על ידי נוכחות של תכונות גליות אגרריות לעתים קרובות מלווה תרכובות sulfide.טופוגרפיה מציינת את הצורך בשינויים חומריים או סביבתיים.
- (FLT:0) Power Generation:BuildFLT:1) Creep cavities in אדים טורבינות קיטור אות סוף החיים. ניתוח חלל קוונטי מודיע החלטות של חיים.
- (ב) ⁇ :0; ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
בכל המקרים האלה, משטח השבירה מספק את הראיות הישירות ביותר מדוע חלק נכשל, לעתים קרובות לחסוך מיליוני דולרים בעלויות עיצוב מחדש ומניעת תקלות קטסטרופליות עתידיות.
מקרה מחקר: מעבר דואטילי אל-בירק בגשר פלדה
שקול צלחת גלידת ששברה בסביבה קרה.בדיקה חזותית הראה שבר שטוח, מבריק ללא צוואר - לעג התנהגות מתפתלת. SEM חשפה פרצות גדולות עם תבניות הנהר שמקורן מזחלת toe סדק. עם זאת, ליד אזור השבר הסופי, דגימות קטנות נמצאו.
מגמות עתידיות בניתוח Topography Surface Topography Analysis
ההתקדמות בדמיית ומחשוב משנים ניתוח משטח השבעה. שחזור תלת-ממדי מ-SEM stereo זוגות או X-ray קידוד מסונפס (CT) מספק נתונים מלאים על רשתות סדקים.אלגוריתמים למידה מכונה מאומנים לסווג מצבי שבר מתמונות טופוגרפיים, פוטנציאל אוטומטי סינון ראשוני.בנוסף, גישות תאום שדמיינומות את פני השטח השבבים בתנאים שונים יכולים לעזור לאימות אלה.
למרות החידושים האלה, העיקרון הבסיסי נותר ללא שינוי: הטופוגרפיה של פני השטח השבורות היא תיעוד נאמן של תהליך הכישלון.המהנדס שיכול לקרוא אותו ביעילות מכיל את אחד הכישורים החשובים ביותר בניתוח חומרים ומודלים של כישלונות.
לקריאה נוספת על פרשנות משטח שבור וטכניקות ניתוח, ייעוץ משאבים כגון FLT:0ASM Handbook, Volume 12: FractographyveFLT:1 ו-FLT:2NIST Fracture Surface Analysis Program (ראה להלן: 10) התייחסות בסיסית על מנגנוני של טיהור ושבר זמין ב-FLT:4 מדע מקיף של תכונות של ריבועים:5FLT5: