И. Дефиниција и класификација квара металног материјала
Неисправност металног материјала се односи на процес употребе, због различитих фактора, што доводи до тога да метални материјали не могу наставити да испуњавају своју функцију дизајна или перформансе захтева државе. Овај квар може бити узрокован разним разлозима, као што су деградација физичких својстава материјала, хемијска корозија, механичка оштећења и тако даље.
Прелом: Према величини деформације материјала, лом се даље може поделити на дуктилни лом и крти лом. Дуктилни лом ће имати значајан процес деформације пре него што дође до појаве кртог лома изненада, нема очигледне количине деформације и стога изазива већу деструктивну силу. Уобичајени типови лома такође укључују лом услед замора и лом од статичког оптерећења, где је лом услед замора последица лома материјала под продуженим циклусом напрезања, док се лом статичког оптерећења јавља под статичким оптерећењем.
Хабање и хабање:хабање и хабање настаје услед одливака у великим брзинама, вибрацијама, преоптерећењима и другим радним условима, рад између механичког површинског трења између себе и доводи до хабања материјала, а затим долази до квара материјала. Хабање се може поделити на различите типове као што су абразивно хабање, хабање лепком, хабање од замора, корозивно хабање или трошење микропокретом. У машинама, абразивно хабање је један од најчешћих облика хабања.
корозија:Корозија је хемијска или електрохемијска реакција која се јавља када метални материјал дође у контакт са околним медијумом, што доводи до смањења својстава материјала или уништења. Корозија се може поделити на тоталну и локалну корозију, од којих је локална корозија чешћа, укључујући корозију под напоном, корозију пора, интергрануларну корозију и многе друге врсте.
Неисправност металних материјала не само да ће смањити ефикасност производа, већ може представљати претњу по безбедност особља. Због тога је од великог значаја анализа кварова металних материјала, која може идентификовати узроке квара и предложити ефикасна решења за побољшање квалитета и конкурентности производа.
ИИ. Узроци квара металних материјала
1. Материјални унутрашњи недостаци
Скупљање и отпуштање
Дефиниција: Скупљање је метал у процесу кондензације услед контракције запремине у инготу или срцу ливења услед формирања цевастих (или раширених) или расутих рупа. Лоосе је у условима брзог хлађења, иако да би се избегле велике рупе за скупљање, али течни метал и чврсти метал између разлике у запремини и даље доводе до многих малих рупа за скупљање распоређених у металу.
Ефекти: Значајно смањује механичка својства материјала, може постати извор замора који доводи до лома и утиче на отпорност материјала на корозију.
сегрегација
Дефиниција: феномен неуједначеног хемијског састава у одливцима, подељен на микроскопску сегрегацију (нпр. интракристална сегрегација) и макроскопску сегрегацију (нпр. сегрегацију по густини).
Утицај: довести до неуједначених перформанси одливака, озбиљни случајеви ће изазвати отпад.
Инклузија
Дефиниција: метални или неметални материјал са јасним интерфејсом са матрицом. По природи се могу поделити на металне инклузије и неметалне инклузије.
Утицај: утиче на механичка својства материјала, повећава ризик од пукотина.
Бубблес
Дефиниција: метал у растопљеном стању може да раствори велики број гасова, у процесу кондензације услед смањене растворљивости и ослобађања гаса у металу унутрашњег формирања гасних мехурића.
Ефекти: Смањује ефективни попречни пресек металног одливака, смањује чврстоћу материјала и може довести до пукотина.
Дефекти у дизајну
Неразуман конструкцијски дизајн: као што је постојање подручја концентрације напрезања у носивим деловима, неисправно пројектовање доводи до квара.
Неправилан избор материјала: избор материјала није одговарајућим стандардима, или недовољно разумевање перформанси материјала, што резултира тиме да материјал не може да испуни захтеве употребе.
Дефекти обраде
Дефекти топлотне обраде
Као што су: Гашење пукотина, каљење пукотина.
Утицај: смањити снагу и жилавост материјала, повећати ризик од лома.
Дефекти у калупу хладном прерадом
Као што су: дефекти брушења, дефекти сечења, дефекти хладног наслова.
Утицај: утиче на квалитет површине и тачност димензија материјала, смањује укупне перформансе материјала.
Недостаци у процесу употребе
Напрезање преоптерећења: материјал је подвргнут прекомерном спољашњем напрезању у процесу употребе, што доводи до деформације или лома.
Корозија: корозија материјала у влажности, високој температури, киселинама и алкалијама и другим тешким окружењима, што резултира деградацијом перформанси.
Замор: материјал под дејством наизменичног оптерећења, након одређеног периода заморног лома.
Фактори животне средине
Температура: окружење високе температуре може довести до оксидације материјала, омекшавања, смањења његове чврстоће и тврдоће.
Средњи: специфично окружење медија може убрзати процес корозије материјала.
Влажност: Прекомерна влага у ваздуху може довести до тога да материјали апсорбују воду, што доводи до отока, савијања, па чак и раста буђи или плесни. Ово може бити посебно штетно за електронске компоненте, где влага може изазвати кратке спојеве и трајно оштећење.
Излагање УВ зрачењу: Продужена изложеност ултраљубичастом (УВ) зрачењу сунчеве светлости може деградирати многе материјале, узрокујући да постану ломљиви и изгубе боју и структурни интегритет. Ово посебно важи за пластику, боје и текстил.
Изложеност хемикалијама: Контакт са агресивним хемикалијама може довести до различитих реакција, укључујући растварање, промену боје и хемијско разлагање материјала. Ово је уобичајен проблем у индустријским окружењима где материјали могу доћи у контакт са киселинама, базама, растварачима или другим реактивним супстанцама.
