Tempered Steel'de Fracture Davranışa Giriş
Kamış çelikin kırılma davranışı, köprülerin güvenlik marjı, baskı gemilerinin, boruların ve makinelerin kırılması halindeki bu tür yapıların güvenilir bir sınır haline gelmesiyle, maddi değişimin tehlikeli bir şekilde bozulması veya bir şekilde değiştirilmesini sağlar; bu geçişin uygun malzemeleri, baskı gemilerin, boru hatlarının ve makinelerin güvenliğinin kontrol altına alınması için gerekli olan bu etkilerin belirlenmesi, mikro-bitkilerin kontrol edilmesi, elektriksel etkilerin ve tasarım yapılabilmesi için gerekli olan mekanizmaların belirlenmesi.
Ductile-Brittle Transition Nedir?
Yüksek çözünürlükte, çelik deforms plastik olarak, mikro eksikliği ve geniş bir plastik akışı ile ısıtılır.Bu kanal davranışı boynun, yırtılmanın gerektirdiği bir noktaya ulaşır ve bu sert bir kırık yüzeyi azaltır.
Geçiş tek bir sıcaklıkta gerçekleşmiyor, ancak bir dizi vedash'ın üzerinde;tipik olarak 20–60° Çelik kompozisyona ve mikro yapıya bağlı olarak. Bu geçiş bölgesinde, karma-mode kırıklar yaygındır, her iki kat daha davrık ve brittle cleavage'ın aynı kırık yüzeyde ısıtılır.
Ductile ve Brittle Fractures
Ductile Fracture Tarafından Microlect Coalescence
Kamış çelikte kırıklık üç aşamaya kadar devam eder: Mikro nükleksiyon, büyüme ve kömürleşme. Mikro yırtıklar genellikle ikinci fazlı parçacıklarda nükleat eder, sulfitler veya oksitler, uygulanan stresler, çelik matris arasındaki farklar azalırken, plastik deformasyon devam eder, bu boşluklar genellikle ikinci fazların yönünün bozulması ve kesintiye uğraması gibi büyük ölçüde azalır.
Brittle Fracture Tarafından Cleavage
Cleavage kırıklığı, belirli kristalografik uçaklar vemdash'in arkasındaki çatlaklar meydana geldiğinde meydana gelir; BCC demir-dash'taki uçaklar; küçük plastik deformasyonla, genellikle tahıl sınırlarına kadar nüklepleri bırakarak ve kırışıklık yüzeyleri kırınır.
Fracture Davranışında Tempering Rolü
Tempering, sertliği azaltmak için uygulanan bir ısı tedavisidir ve sertliği artırmak ve iç stresleri rahatlatır. sıtma sırasında, martensitik mikroyapım, sık sık sık bir tırmalıkta dağınıklık ile güçlü bir yapı üretir, yüksek sıcaklık ısı geçişi ısıtılır (500-günlük);
Faktörler, Tempered Steel'de Ductile-Brittle Transition'ı Etkiliyor
Kimyasal Kompozisyon
Sıcaklık ısısı üzerinde derin bir etki yaratıyor. Karbon, en etkili unsur, güç artırıyor, ancak geçiş ısısını teşvik ederek geçiş ısısını yükseltir ve martensitik yapının sertliklerini artırmaktadır. Mangan sertliği ve nemlendirme ile ısıyı azaltır, sertliği ve ısıtılabilirliği azaltırken, aşırı sıcaklıkları azaltır ve düşük ısıtılır.
Boyut
Hall-Petch ilişkisi, tahıl rafinerisinin nasıl güçlendiğini açıklar, ancak tahıl rafinerisi de kırık sertliği arttırır ve ek enerji gerektiren yüksek orandan daha fazla tahıl limiti sağlar.Basit tahıllar yüksek çözünürlükte çatlakları azaltır ve 50 ve kaçakçılıkta tipik tahıl azaltımı azaltır; 10 ila 10 arası çatlaklarla karşılaşır; daha fazla enerjide ısıyı artırmak için 30 ila 50 °C'ye kadar ısıyı artırmak gerekir.
Mikroyapı ve Boru Dağıtımı
Tempered martensite, farklı büyüklükteki ışınları ve dağılımı, sıtma koşuluna bağlı olarak içerir. Coarse Cars tahıl sınırları boyunca veya entrik sınırlar arasındaki stres koncentratörleri, iyi bir şekilde dağıtılması ve kantitlü matrix içinde güçlendiriciler, yüksek derecede sert bir şekilde azaltılmadan önce enerji sağlar. Düşük ısıtılmış bir dönüştürücüyü, düşük derecede sertleştirilmiş bir rektörlütlü ısı tedavilerinden sonra sunabilirler, sertliği artırmak zorlaştırır, çünkü daha sert bir şekilde azaltılır.
Strain Rate
Yükleniyor oranı, yüksek çözünürlükte veya patlayıcı olaylarda karşılaşılanlar gibi yüksek sular geçişi ile geçiş ısısını değiştiriyor. Hızlı yükleme ve yükleme işlemine maruz kalan bir çelik, yüksek çözünürlükte yükleme ve yükleme oranlarına göre şarj edilebilir.Bu oran hassasiyet, yüksek bir basınç artışına neden oluyor, yüksek bir basınç artışına yol açıyor.
Stres Devleti ve Kıtlama
Stres devletin üçlüsü kırık modu etkiler. Yüksek kısıtlama koşulları, örneğin daha sonra sözleşmeleri tarafından rahatlamak, hidrostatik gerilimler artırmak ve aksi takdirde sert radii ile tasarlanmış malzemelerde bile kırılabilir.
Önceki Austenitej Boyutu ve Banding
Daha önce, kazıdan önce austenite tahıl büyüklüğü, cleavage çatlakları için daha uzun kesintisiz yollar sağlar, ayrıca mikroyapım ve kırıklık tabakaları ferrit ve ingot segregasyon ve mevziden miras alan ve lakinler üretir.
Ductile-Brittle Transition için Test Yöntemleri
Charpy Etkisi Test
Charpy V-notch (CVN) etkisi testi, geçiş bölgesini açığa çıkaran bir enerji-küresel geçiş için en yaygın kullanılan yöntem olarak kalır.Bu testte, bir örnekleme ile çarpılır ve kırıklık sırasında kullanılan enerji miktarı azalır. Ancak, sonuçlar geçiş bölgesini açığa çıkarır.Test, ASTM E23 ve benzer uluslararası standartlar altında. Charpy testi ekonomikdir ve birçok uygulama için iyi ilişkili veriler sunar.
Fracture Sertlik Testi (K[DÜT:0)IC), J-Integral, CTOD)
Sayısal kırık mekanik analizinin gerekli olduğu kritik uygulamalar için, mühendisler, önemli plastiklik tarafından kırılmış olan sertliği K)[Döneticileri 1 ) ile ilgili olarak, keskin bir çatlakların büyümeye başladığı stres yoğunluk faktörüne göre, yüksek çözünürlükte doğrudan kullanılan sert bir kırılma parametre ile daha uygun.
Kilo ve Dinamik Çayr Test
Kilo testi (ASTM E208), yüksek çözünürlükte ısı (NDTT) ile ilişkili olan nil-dükleme geçiş ısısını belirler ve bu test, yüksek çözünürlükte küçük bir tuttle içeren bir örnektir ve basınç taşıyıcı çelikleri için özellikle ilgili olarak geçerlidir.
Instrumented Influence Test Testi
Modern enstrümanlı etki testleri, güçlenme hızı ve enerjideki hızları kullanır (örneğin, çatlakları azaltmak için gerekli olan) kırıklık durumundaki verileri dramatik olarak ele almak ve tüm enerjiye tek başına düşen mekaniklere daha derin bir şekilde bilgi kazandırmaktır.
Fracture Surface Sınavı ve Yorumlama
Ductile Fracture Surface Özellikler
Taramalı elektron mikroskobu (SEM), kanal kırık yüzeyler bir karakteristik dimpled topografi sergilemektedir. Her dimple, büyütülen partiküllerin ısıtılması ve büyüklüğü ile ilişkili mikro yüzeysel bir boyut gösterir. Eşleştirilmiş dimples, yüksek çözünürlükte normal bir stres durumunu gösterirken, elongated veya parabolik dimples daha genişleyen koşulları gösterir.
Brittle Fracture Surface Özellikler
Cleavage kırıkları düz, kırıklıkların ortaya çıktığı kristalografik uçakları temsil eder. Nehir kalıpları ve ayak uçları; mikrokavramlar boyunca yerel çatlakları takip eden satırlar; cleavage başlangıç sitesinden ve kırıklıkların üç boyutlu tahıl yapısını ortaya koyarken, küçük, incelenen parmak uçları kırar.
Geçiş Bölgesi'nde Karma-Mode Fracture
Geçiş bölgesinde, kırık yüzeyler, geçiş ve brittle özelliklerinin bir karışımı gösterir. geçişin en üst kısmında, izole edilmiş cleavage yüzts, geçiş eğrisini tanımlamak için sıcaklıklara karşı sabit bir şekilde ortaya çıkabilir.Fractography ile birlikte, kanal analizi, geçiş yapan fiziksel süreçlerin doğrudan bir ölçüsü ve Charpy enerjisi ile ilişkilendirilebilir.
Temper Embrittlement ve Transition Davranışına Etkisi
Temper embrittlement, mizaçlı çelikleri etkileyen belirli bir fenomendir ve sert bir şekilde kırılmış dirençle yapılır ve yüzeysel olmayan bir ısının ötesine geçer.
Tasarım Implikasyonları ve Mühendislik Standartları
Low-Temperature Service için malzeme seçimi
Düşük sıcaklıklarda çalışan bileşenler için mühendisler, en düşük maliyetli metal sıcaklık (MDMT) ile çelik notları seçmek zorundadır.Sağda minimum hizmet sıcaklığına göre güvenli bir şekilde test sınırlaması sağlar.Süresel çelik için, ASTM A709 olarak belirlenen kırık-kırıklık ve basınçlı test araçları, petrol ve gaz endüstrisindeki tüm basınç test gereksinimleri ile ilgili olarak düşük sıcaklık uygulamaları ve çelikleri kontrol eder.
Heat Treatment Optimizasyonu
Daha sonra sert ve sertliği azaltmak için en iyi güç dengesi ve sertlik dengesi, yüksek çözünürlükte yüksek ısıtılması gerekir. Quenching sert, brittle martensite, daha sonra sert temizleme ve yüksek ısıtımı iyileştirme için daha iyi bir sıcaklık dağılımını gözden geçirmelidir.
Fracture Mechanics-Based Design
Modern tasarım, kabul edilebilir bir kusur boyutu ve denetim kriterleri oluşturmak için giderek artan kırık mekanikleri kullanır. Başarısız değerlendirme diyagramı (FAD) yöntemi, BS 7910 ve API 579 gibi standartlarda yapılandırılır, çatlaklar gibi bir hata boyutun güvenilir bir şekilde tespit edilebilir olup olmadığını değerlendirmek için bir çerçeve sunar. Bu değerlendirmeler, materyal versquo hakkında bilgi gerektirir; bu değerlendirmeler, özellikle de sertleştirici bir yaklaşımdan kaynaklanan bu nedenle, tam olarak kanıtlanmamış bir şekilde kaynaklanmış yapılama uygulamaları ile ilgili olarak yapılır.
Vaka Çalışmaları ve Pratik Gözlemler
Özgürlük Gemisi Başarısızlık
İkinci Dünya Savaşı sırasındaki Liberty gemi kırıkları, limandaki çalışma sıcaklığına tamamen iki kez kırılmış, bu felaketin birçok başarısızlığının ortaya çıktığını ortaya koydu.
Modern Uygulamalar: Arctic Boruları ve Offshore Yapılar
Modern Arctic boru projelerinde, Alaska ve kuzey Kanada'dakiler gibi, hat boru çelikleri aşağıdan aşağıya doğru hareket etmelidir -40°C. Bu çelikler ultra düşük karbon içeriği ile üretilir (0.03–0.06% C), bir basınç artışı durumunda mikropüresel olarak, düşük geçiş sıcaklıkları ile düşük seviyeli mikro yapılara bağlı olarak Kuzey Denizi'ndeki kırık mikro yapılara karşı direnç sağlamak için minimum bir eş olarak belirlenir.
Ductile-Brittle Transition'daki İleri Topics
Eklenme Etkileri ve Transferability
Laboratuvar kırık sertliği testleri yüksek kısıtlama ile örnekler üzerinde yapılır (derin çatlaklar ve yüksek tribiyallik), yapısal bileşenler genellikle düşük kısıtlayıcı uygulamaları içeren sığ çatlaklar veya yüzey kusurları içerir. Laboratuvar verilerinin transfer edilebilirliği, zorlanmanın nasıl azaltılabileceğini anlamak gerekir. yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte ısı geçişi sıcaklığı ölçen yüksek çözünürlükte ölçülmüş veya J-Q ve J-A iki parametreli çerçeveler için muhafazakardır.
Cleavage Fracture
Geçiş bölgesinde Cleavage kırılması doğal olarak istatistikseltir.Rektörel bir hata veya zayıf bağlantının oluşturulması, geçiş ısısının daha düşük bir ısı geçişi için mevcut olan bir sistem değişikliğine yol açıyor[B][/FONT=FONT=FONT=C) Yüksek çözünürlükte kullanılan yüksek çözünürlükte (ASTM E1921).
Dinamik Crack
Bir parçanın kontrol edilmesi, bir malzemenin koşu bandının zorlanmasını engelleme yeteneğidir. Crack tutuklama sertliği (K)Ia), dinamik bir çatlakların yeterince yok edilmesi için direnci açıklar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Sıcaklıklı çelik geçişi, betonlu devrelerin ve nanoparçacıkların, temel çelik geçiş sistemlerinin, temel kontrol sistemlerinin ve temel kontrol sistemlerinin, temel kontrol sistemlerinin, temel kontrol sistemlerinin ve temel kontrol sistemlerinin, temel çelik geçiş sistemlerinin ve tasarımın belirlenmesi için tamamlayıcı araçlar sağlar.