תופעת כשל זחילה של מחברים

מהי תופעת כישלון השרץ שלמחברים?

1, זחילה היא תופעת כשל שבה חלקי מתכת עוברים דפורמציה בלחץ ארוך טווח ובטמפרטורה גבוהה. העיוות הנגרם כתוצאה מהחלקת גרגרים לאורך גבולות התבואה הוא המנגנון העיקרי של זחילה. כאשר טמפרטורת העיוות עולה ל-0.35~0.7 Tm (Tm היא טמפרטורת נקודת ההיתוך), אזור השכבה הדקה ליד גבול התבואה עובר התאוששות וריכוך, ויוצר מעבר. לאחר דפורמציה, מתרחש שוב עיוות, ולכן יש לשחזרו ולרכך אותו שוב כדי לשמור על העיוות באזורים אלו, מה שנקרא החלקת גבול תבואה. בשל הטמפרטורה והזמן הנדרשים להתאוששות, החלקת גבול התבואה יכולה להתרחש רק בתנאים מעל טמפרטורה מסוימת.
עקומת זחילת מתכת המתכת מחולקת לשלושה שלבים:
בשלב הראשון, קצב הזחילה מואט בהדרגה מהמהירות, הקשורה לפיזור מחדש של פגמי גביש.
בשלב השני הוא מצביע על כך ששני מנגנוני ההתקשות וההתאוששות נמצאים בשיווי משקל, עם קצב זחילה קבוע. שלב זה מהווה חלק ניכר מתהליך הזחילה כולו.
בשלב השלישי זה מתבטא בעלייה בקצב הזחילה, אז התקשות הדפורמציה של המתכת אינה מספיקה עוד כדי למנוע דפורמציה, והקטנת החתך האפקטיבי מקדמת עלייה בקצב הזחילה, המובילה לשבר. .
לא כל החומרים מציגים את שלושת השלבים לעיל בעקומת הזחילה שלהם. תופעת הכשל הנגרמת כתוצאה משינויים בגודל של חלקים מתוחים מראש במהלך תהליך הזחילה נקראת הרפיה תרמית. ברגים המשמשים לחיזוק אוגני כלי לחץ עלולים להתארך עקב זחילה תחת השפעות ארוכות טווח של טמפרטורה ומתח, וכתוצאה מכך לירידה בעומס מראש ועלול לגרום לדליפה של מיכל הלחץ.
2, המאפיין העיקרי והשיפוט של זחילה הוא שמהירות העיוות איטית מאוד. ניתן לנתח אותו בהתבסס על תנאי העבודה הספציפיים של החלקים כדי לקבוע אם ישנם תנאים לזחילה (טמפרטורה, מתח וזמן). ללא טמפרטורה מתאימה וזמן מספיק, זחילה או שבר זחילה לא יתרחשו. באזור השבר הסופי של שבר הזחילה, רכס הקריעה אינו ברור כמו בשבר המתיחה בטמפרטורת החדר. במיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת, צורת הגרגיר ליד שבר הזחילה לרוב אינה מראה התארכות, בעוד שבהגדלה גבוהה ניתן לפעמים לראות חללים זחילה.
3, שיטות הזיהוי לכשל בזחילה הן הרפיה תרמית ועיוות פלסטי, שלשתיהן יש עיוות שיורי ברמה המקרוסקופית ומתבלבלים בקלות. שבר פלסטי ושבר מתמשך (או שבר זחילה) מתבלבלים בקלות מכיוון שמבחינה מקרוסקופית יש דפורמציה לפני שבר וצוואר ליד פני השבר. ניתן לשקול את ההבדלים מההיבטים הבאים.
1. ההבדלים בתנאי העבודה ידועים. דפורמציה פלסטית ושבר פלסטי מתרחשים תחת מתח מתיחה, עם תהליך מהיר יותר וטמפרטורה נמוכה יותר. הרפיה תרמית ושבר מתמשך הם תהליכי כשל שבהם הטמפרטורה והזמן ממלאים תפקידים חשובים. טמפרטורות עבודה גבוהות יותר וזמני שירות ארוכים יותר הם תנאים הכרחיים למצב כשל זה. להבנת תנאי העבודה, בנוסף להתייעצות עם חומרים כתובים, יש לבדוק ישירות האם יש עקבות של טמפרטורה גבוהה, כגון צבע חמצון, על ההריסות. כאשר מנתחים את תנאי העבודה, יש להיזהר מאוד. לדוגמה, מיכל לחץ בטמפרטורה גבוהה עובד בלחץ נמוך במשך זמן רב, ופתאום הלחץ עולה, מה שגורם לחיבורברגיםלשבור. רק על ידי הבנה ספציפית של הלחץ, הטמפרטורה וזמן השירות הרלוונטיים בתנאי עבודה שונים, ניתן לקבוע אם יש כשל בזחילה.
2. ההבדל במורפולוגיה של השבר הוא שהגומות רקיעות על פני השבר הפלסטי ברורות מאוד, והאזורים שבהם מתקבצים מיקרו-נקבים חדים יחסית. תחת מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת, אזורים אלה מופיעים כקווים לבנים בהירים. על פני שבר הזחילה, האזורים שבהם מתקבצים המיקרו-נקבים הם עמומים יחסית, ותחת מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת, אין קווים בהירים לבנים ברורים באזורים אלה. על פני שבר הזחילה ניתן להבחין בצבע חמצון ולעיתים ניתן לראות גם נקבוביות זחילה.
3. זחילת המיקרו-מבנה ליד משטח השבר היא בעיקר שבר בין-גרעיני, בעוד שבר פלסטי הוא בעיקר שבר טרנס-גרעיני. בדגימות שעברו זחילה ניתן לראות נקבוביות זחילה. בנוסף, פלדת פחמן נשארת בטמפרטורות גבוהות לאורך זמן, והקרבידים עוברים מידה מסוימת של טחינת אבן.
4, אמצעים לשיפור התנגדות הזחילה
1. מבחינת עיצוב, יש חשיבות מכרעת לבחירת חומרים נכונה ולקבוע מידות חלקים בהתאם למאפייני המוצר. בשנים האחרונות פותחו חומרים חדשים רבים כדי לעמוד בדרישות הגוברת של טמפרטורת ועומס המוצר, אך נתוני ביצועי הזחילה שניתן לספק למעצבים אינם מספיקים. במקרה זה, מצד אחד, כשל מוקדם עלול להתרחש עקב רמת הלחץ הגבוהה של התכנון. מצד שני, ייתכן גם שהעיצוב שמרני מדי, מה שגורם לבזבוז מיותר. לדוגמה, תוחלת החיים התכנונית של תחנת כוח תרמית היא בדרך כלל 100000 שעות. בסין, צינורות קיטור ראשיים רבים של 540 מעלות, 10MPa תחנת כוח דוודים בלחץ גבוה הגיעו ברציפות לחיי התכנון שלהם. עם זאת, על פי הערכות חיים אחרונות, ניתן להאריך בביטחון את חיי השירות של דוודים אלה ל-200000 שעות.
באופן כללי, מצב כשל זה דורש זמן רב, וכתוצאה מכך מהירות תגובה איטית. אמצעי יעיל הוא להמשיך ולחקור ולקבוע על סמך בדיקה והצטברות של תכונות זחילת החומר.
2. ניהול איכות קפדני מיושם בייצור כדי להימנע מהרכבת מוצרים עם חלקים שאינם עומדים במפרט טכני, מה שחשוב במיוחד למוצרים עם מחזורי כשל ארוכים יותר. כמובן, יש ליצור אמצעים ספציפיים על סמך ניתוח הכשלים במהלך שירות המוצר.
3. אמצעים שננקטו במהלך השימוש: עומס יתר הוא גורם שכיח לכשל בזחילה במוצרים. לכן, בקרה קפדנית על תנאי השימוש במהלך השימוש היא אמצעי חשוב ביותר לשיפור חיי המוצר והאמינות. חיזוק המעקב אחר מצב האיכות של מוצרים בשירות ומרכיבים מרכזיים הוא אמצעי יעיל להבטחת אמינות המוצר.