Ved produktion, forarbejdning og anvendelse af metalmaterialer er revner en almindelig defekt, der alvorligt påvirker materialernes ydeevne og levetid. Fremkomsten af revner vil ikke kun reducere materialets styrke, sejhed og udmattelseslevetid, men kan også forårsage brudulykker, hvilket resulterer i alvorlige sikkerhedsrisici. Derfor er det vigtigt præcist at skelne og identificere råvarerevner, varmebehandlingsrevner og smederevner for at sikre produktkvaliteten, optimere produktionsprocessen og forhindre sikkerhedsulykker.
I. Råmateriale revner
1. Karakteristika
Revner i råmaterialet findes normalt i råmaterialet med en række forskellige former, såsom lige linjer, foldede linjer, mesh eller uregelmæssig form. Disse revner kan være forårsaget af indeslutninger, bobler, ujævn organisering eller smeltefejl i råvareproduktionsprocessen. Revnerne viser ofte en tydelig farveændring, såsom oxidation, korrosion eller pletter, og overfladen af revnerne er relativt ru, ofte ledsaget af bittesmå fragmenter eller revnespidser.
2. Første Mosebog
Årsagerne til revner i råmaterialer er komplekse og varierede:
- Utilstrækkelig smelteproces: Utilstrækkelig styring af smeltetemperatur og tid, hvilket resulterer i ujævn fordeling af legeringselementer, adskillelse eller indeslutninger.
- Støbefejl: Utilstrækkelig temperaturkontrol under støbning, dårligt designede forme eller høje støbehastigheder kan resultere i gasbobler eller indeslutninger, der ikke kan udluftes helt, hvilket kan udvikle sig til revner.
- Opbevaring og transport af råvarer: langvarig opbevaring i fugtige omgivelser, forkert håndtering eller stablingstryk kan føre til spændingskoncentration i råvarerne, hvilket kan føre til revner.
3. Skelnemetoder
Revner i råmaterialer kan normalt identificeres ved visuel observation, metallurgisk mikroskopisk analyse eller røntgeninspektion. Revner er ofte placeret inde i eller på overfladen af råmaterialet og er væsentligt forskellige fra materialets organisation, farve og overfladetilstand.
II. Varmebehandlingsrevner
1. Karakteristika
Varmebehandlingsrevne er i materialevarmebehandlingsprocessen på grund af den organisatoriske transformation, stresskoncentration eller temperaturændring er for hurtig og producerer revner. Disse revner er normalt præsenteret langs korngrænserne eller gennem krystalfordelingskarakteristika, og revneretningen er ofte i overensstemmelse med spændingsretningen. Overfladen af varmebehandlede revner er glat, nogle gange med en oxidationsfarve.
2. Årsager
Dannelsen af varmebehandlingsrevner er relateret til følgende faktorer:
- Koncentration af spændinger: Termiske spændinger genereres af temperaturændringer i materialet under varmebehandling. Hvis der er defekter eller ujævn organisering i materialet, kan dette føre til koncentration af spændinger og dannelse af revner.
- Vævstransformation: I nogle metaller kan vævstransformation under hurtig opvarmning eller afkøling være ledsaget af volumenændringer, hvilket fører til en stigning i indre spændinger, hvilket kan føre til revner.
- Opvarmnings- og afkølingshastighed: Uhensigtsmæssig opvarmningshastighed, kølehastighed eller valg af bratkølingsmedium kan føre til ujævn fordeling af indre spændinger i materialet, hvilket resulterer i dannelse af revner.
3. Skelnemetoder
Identifikationen af varmebehandlingsrevner er normalt baseret på metallurgisk mikroskopianalyse, scanning elektronmikroskopi (SEM) observation og mekanisk egenskabstest. Ved at observere revnemorfologien, placeringen og forholdet til vævet, kombineret med varmebehandlingsprocessens parametre, kan typen af revne bedømmes mere præcist.
III. Smedning af revner
1. Karakteristika
Smedningsrevne er i materialesmedningsprocessen på grund af ujævn deformation, spændingskoncentration eller formdesign og revner. Disse revner forlænges sædvanligvis langs smederetningen, og revnerne er ledsaget af tydelige smedestrømningslinjer på begge sider. Overfladen af smederevner er ru, ofte med oxidlag og smedefolder.
2. Årsager
De vigtigste årsager til smedning af revner omfatter:
- Ujævn deformation: Under smedningsprocessen deformeres materialet ujævnt på grund af ujævn temperaturfordeling, forskelle i deformationshastigheder eller ukorrekt udformede matriceformer, hvilket resulterer i ujævn deformation og spændingskoncentrationer.
- Formdesignproblemer: Formdesign er urimeligt, såsom den runde hjørneradius er for lille, formfriheden er forkert eller forkert valg af formmaterialer kan føre til revner i smedningsprocessen.
- Forkert betjening: dårlig smøring under smedning, for høj eller for lav temperatur, for høj smedningshastighed osv. kan udløse revner.
3. Skelnemetoder
Identifikationen af smedningsrevner er normalt afhængig af makroskopisk observation, metallurgisk mikroskopanalyse og mekaniske egenskabstest. Ved at observere revneformen, placeringen, forholdet til smedningsflowlinjen og oxidationen inde i revnen, kombineret med smedningsprocesparametrene, kan du bedømme typen af revne mere nøjagtigt.
For det fjerde den omfattende sondringsmetode
For nøjagtigt at skelne mellem råvarerevner, varmebehandlingsrevner og smederevner kan følgende metoder bruges omfattende:
1. makro-observation: gennem observation af revneform, placering, farve og overfladetilstand, den indledende vurdering af typen af revne.
2. metallografisk mikroskopi analyse: ved hjælp af metallografisk mikroskopi til at observere den organisatoriske struktur af revnen, forholdet til det omgivende væv og karakteristikaene af revnen indre, for yderligere at bekræfte revnetypen.
3. Scanning elektronmikroskop (SEM) observation: observer den mikroskopiske morfologi af revnen, brudoverfladekarakteristika og fordelingen af elementer inde i revnen gennem SEM, hvilket giver et mere nøjagtigt grundlag for bedømmelsen af revnetypen.
4. Test af mekaniske egenskaber: Gennem måling af de mekaniske egenskaber såsom hårdhed, trækstyrke, flydespænding og slagstyrke af materialet, kombineret med morfologien og placeringen af revnerne, analyser grundigt typen og årsagen til revnerne.
5. Procesparameteranalyse: Kombineret med produktionsprocessen af råmaterialer, varmebehandlingsproces og smedningsprocesparametre, analyser de mulige årsager til dannelsen af revner og giv vigtige spor til identifikation af revner.
