การวิเคราะห์กลไกของการเกิดรอยแตกร้าวช่วยให้เข้าใจถึงสาเหตุสำคัญของรอยแตกร้าว ซึ่งเป็นพื้นฐานเชิงวัตถุสำหรับการระบุรอยแตกร้าว จากการวิเคราะห์กรณีรอยแตกร้าวจากการตีขึ้นรูปและการทดลองซ้ำหลายครั้ง พบว่ากลไกและลักษณะเฉพาะของการตีขึ้นรูปโลหะผสมเหล็กนั้นไม่สมมาตร ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดรอยแตกร้าว
1. วัตถุดิบที่มีกลไกและคุณสมบัติแบบสมมาตร
ในกระบวนการทั้งหมดของการเสียรูป การเคลื่อนตัวของวัสดุไปตามระนาบการเลื่อน และเมื่อพบกับสิ่งกีดขวาง มันจะสะสมและก่อให้เกิดความเครียดจากพื้นดินเพียงพอที่จะทำให้เกิดรอยแตกร้าว หรือการเกิดโพรงอากาศและรอยแตกร้าวขนาดเล็กอันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์ของการเคลื่อนตัว ซึ่งรวมกับแนวโน้มการพัฒนาของรอยแตกร้าวในระดับมหภาค ปัจจัยสำคัญนี้ส่งผลให้อุณหภูมิการเสียรูปต่ำ (ต่ำกว่าอุณหภูมิการแข็งตัวจากการทำงาน) หรือระดับการเสียรูปมีขนาดใหญ่เกินไป อัตราการเปลี่ยนรูปจึงเร็วเกินไป รอยแตกร้าวประเภทนี้มักเกิดขึ้นแบบทรานส์แกรนูลาร์หรือทรานส์แกรนูลาร์และอินเตอร์แกรนูลาร์ผสมกัน แต่เนื่องจากโมเลกุลอุณหภูมิสูงมีอัตราการแพร่กระจายภายนอกที่สูงกว่า จึงเอื้อต่อการเคลื่อนตัวของวัสดุ เร่งการซ่อมแซมการตีขึ้นรูปและการแข็งตัวจากการทำงาน ดังนั้นกระบวนการเสียรูปได้ก่อให้เกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กแล้ว จึงซ่อมแซมได้ง่าย ในอุณหภูมิการเสียรูปที่เหมาะสม อัตราการเปลี่ยนรูปจะค่อนข้างช้า ไม่สามารถพัฒนาแนวโน้มของรอยแตกร้าวในระดับมหภาคได้
2. วัตถุดิบที่มีกลไกและลักษณะไม่สม่ำเสมอ
สำหรับวัสดุที่มีกลไกและคุณสมบัติที่ไม่สมมาตร รอยแตกร้าวมักเกิดขึ้นที่ขอบเกรนและหน้าเฟสบางส่วน เนื่องจากการเสียรูปจากการตีขึ้นรูปโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นที่บริเวณอุณหภูมิความแข็งแรงที่เท่ากันของวัสดุโลหะ การเสียรูปของขอบเกรนนั้นมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นขอบเกรนของวัสดุโลหะจึงเป็นข้อเสียของอุตสาหกรรมโลหะ เฟสรองและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะจะกระจุกตัวอยู่ในบริเวณนั้น ที่อุณหภูมิสูง สารเคมีที่มีจุดละลายต่ำบนขอบเกรนของวัตถุดิบบางชนิดจะทำให้เกิดการหลอมละลายอย่างเข้มงวด
ลดการเสียรูปของวัตถุดิบ เมื่ออุณหภูมิสูง ธาตุบางชนิด (กำมะถัน ทองแดง เป็นต้น) ในวัสดุโดยรอบจะแพร่กระจายไปตามขอบเกรนไปด้านในและด้านนอกของวัสดุโลหะ ส่งผลให้เฟสรองมีลักษณะผิดปกติและขอบเกรนอ่อนแอลง นอกจากนี้ วัสดุโลหะทั่วไปมีการยึดเกาะกับเฟสบางชนิดไม่ดีเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของเฟสทั้งสองต่างกัน
วัตถุดิบที่ใช้ในการตีขึ้นรูปโดยทั่วไปจะไม่สมมาตร ดังนั้น รอยแตกร้าวจากการตีขึ้นรูปอิสระจึงเกิดขึ้นและเกิดขึ้นตามขอบเกรนหรือขอบเฟสระหว่างการดัดงอที่อุณหภูมิสูง
เวลาโพสต์ : 6 มี.ค. 2566