معرفة

يشير انقطاع المواد المعدنية إلى عدم التجانس والتغيرات المفاجئة في بنيتها الداخلية أو تركيبها أو أدائها. وقد أظهرت دراسة حالات تحليل الأعطال أن العديد من حالات الفشل ناجمة عن انقطاع المواد.

إن عدم استمرارية البنية ينعكس بشكل رئيسي في جانبين: العيوب الداخلية وعدم التجانس في التنظيم.

عيوب داخلية

• المسامية:تتشكل تجاويف داخل المعدن نتيجةً لعدم قدرة الغازات على التسرب في الوقت المناسب أثناء عملية صهر المعدن وصبّه. تُعطّل هذه المسامات استمرارية المعدن، مما يُقلل من مساحة تحمله الفعالة، ويؤدي إلى انخفاض قوته ومتانته. غالبًا ما تحتوي الوصلات الملحومة في الأجزاء الملحومة على مسامية بدرجات وكميات متفاوتة.

 

• تجاويف الانكماش والمسامية:ثقوب تتشكل داخل المسبوكات نتيجة انكماش الحجم أثناء تصلب المعدن. عادةً ما تتركز هذه الثقوب في الأجزاء الصلبة الأخيرة من المسبوكات، مما يُسبب انقطاعًا في بنية المعدن ويُقلل من خصائصه الميكانيكية والمعالجية.

 

الشقوقأثناء معالجة المعادن أو استخدامها، تتشكل الشقوق نتيجة تركيز الإجهاد، والتعب، والهشاشة، وأسباب أخرى. تُعدّ الشقوق عيبًا خطيرًا في عدم الاستمرارية، وقد تُصبح مصدرًا لتركيز الإجهاد، مما يُسبب تكسر المادة المعدنية عند إجهاد أقل بكثير من حد قوتها، مما يُقلل بشكل كبير من موثوقية المادة وعمرها الافتراضي.

 

بنية دقيقة غير متجانسة

• حجم الحبوب غير متناسقتتكون المواد المعدنية من حبيبات متعددة. إذا تفاوتت أحجام الحبيبات بشكل كبير، فعند تعرضها للقوة، ستتشوه الحبيبات ذات الأحجام المختلفة بدرجات متفاوتة، ومن المرجح أن يحدث تركيز إجهاد عند حدود الحبيبات، مما يؤدي إلى عدم استمرارية الخصائص الميكانيكية للمادة.

 

• تكوين الطور غير المتجانسقد تحتوي المواد المعدنية على أطوار متعددة، مثل الفريت والسمنتيت والبيرلايت في سبائك الحديد والكربون. تختلف خصائص الأطوار المختلفة، ويكون ترتيب الذرات عند واجهات الأطوار متقطعًا. عند تعرض المادة للقوة أو الحرارة، تصبح واجهات الأطوار أكثر عرضة للضعف، مما يؤثر على الأداء العام للمادة.

 

جسيمات الطور الثاني أو المراحل المكونةالمرحلة الثانية من الشوائب تنشأ أساسًا من عملية تصلب صهر المعادن. وكما هو موضح في الشكل التالي، يمكن لشوائب الكبريتيد الشريطية الطويلة أن تُمزّق بنية المصفوفة، مما يُقلّل بشكل كبير من الأداء العرضي للمادة المعدنية.

 

إن عدم استمرارية التكوين ناجم بشكل رئيسي عن الفصلأثناء تصلب المعادن، ولأسباب مثل عدم تساوي معدلات التبريد، تتوزع عناصر السبائك بشكل غير متساوٍ على نطاق واسع. على سبيل المثال، في السبائك الكبيرة، قد تختلف التركيبة الكيميائية بين القاع والقمة بشكل كبير، مما قد يؤدي إلى اختلاف خصائص أجزاء المادة المختلفة، مما يُسبب مشاكل في المعالجة والاستخدام اللاحقين.

 

لا تحدث انقطاعات في التركيب والبنية الدقيقة أثناء عمليات صهر المعادن وصبها فحسب، بل يمكن أيضًا إدخالها أثناء عمليات التشغيل الباردة والساخنة والمعالجة الحرارية اللاحقة.

 

التصلب بالمعالجة الباردةأثناء عملية التشكيل البارد للمواد المعدنية، تتشوه حبيبات المواد المعدنية، وتزداد كثافة الخلع، مما يؤدي إلى زيادة قوة المادة وصلابتها، وانخفاض لدونتها ومتانتها. قد يُسبب هذا التغير في الأداء انقطاعًا بين المناطق المعالجة وغير المعالجة، مما قد يؤثر على عمليات المعالجة والاستخدام اللاحقة.

 

• المعالجة الحرارية غير المتسقةإذا لم يكن تسخين أو تبريد المواد المعدنية أثناء المعالجة الحرارية منتظمًا، فسيؤدي ذلك إلى تحولات غير متسقة في البنية الدقيقة لأجزاء مختلفة من المادة، مما يؤدي إلى اختلافات في الأداء. على سبيل المثال، أثناء الإخماد، قد تختلف معدلات تبريد سطح ولب القطعة، مما قد يؤدي إلى ارتفاع صلابة السطح وانخفاض صلابة اللب، مما يؤدي إلى انقطاع في الأداء.

 

إذا كان لديك أي سؤال أو طلب أو أجزاء جديدة من مصبوبات الحديد المطاوع تحتاج إلى تطوير أو تحسين سلسلة التوريد الخاصة بك، فلا تتردد في الاتصال بنا info@castings-forging.com