مقدمة
هل أنتِ فضولية حول لماذا تتشوه الأجزاء المعدنية بسهولة بعد المعالجة؟ لماذا تتشقق الأجزاء الملحومة للجسور فجأة؟ وراء كل هذه المشاكل،قد يكون هناك "قاتل غير مرئي" - الإجهاد المتبقياليوم، دعونا نرفع حجاب الغموض المحيط بها من أسبابها إلى الآثار الفعلية، ومن ثم إلى أساليب الكشف والقضاء، وسوف نقدم تحليلا شاملا في مقالة واحدة!
بعبارات بسيطة، يشير التوتر المتبقي إلى التوتر الذي يبقى داخل المادة بعد القوى الخارجية، وتغيرات درجة الحرارة، أو الانتهاء من إجراءات المعالجة.مثل تجميع قطعة من الورق إلى كرة ومن ثم فصلهاحتى لو لم يتم تطبيق أي قوة خارجية يدويا، فإن سحب وتشوه الألياف الداخلية للورق لا يزال موجودا.هذا النوع من "الندبة الدائمة" هو الإجهاد المتبقي، على غرار كيف يبدو سطح المعدن بعد المعالجة سلسًا لكنه في الواقع مليء بـ "ندوب" في الداخل.
الكبرى والمجهرية: من الناحية الكبرى ، تظهر على شكل إجهاد سحب أو ضغط ؛ على المستوى المجهري ، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتشوه الشبكة ، وتحويل المراحل ، إلخ.
فهم الرسم البياني: تخيل عصا معدنية منحنية. بعد إزالة القوة الخارجية، على الرغم من استعادة شكلها، لا يزال هناك مجال التوتر في الداخل الذي "يقاوم التشوه"
إنّه ينشأ أساساً بسبب التغيرات الفيزيائية غير المتساوية:
التصنيع: يمكن أن تسبب عمليات مثل القطع والتصنيع واللحام تشوهًا بلاستيكيًا محليًا للمواد ، مما يؤدي إلى توزيع قوة غير متساو في أجزاء مختلفة.
تراجع درجة الحرارة: على سبيل المثال ، الفرق في التوسع والانكماش بين منطقة درجة الحرارة العالية ومنطقة درجة الحرارة المنخفضة أثناء اللحام.
تحول المراحل و الاختلافات في التركيب: عندما تبرد المعادن ، تتغير بنيتها الدقيقة (مثل من الأوستينيت إلى المارتنسيت) ، وتتغير الأحجام في مناطق مختلفة.
باختصار: حيثما يكون هناك "عدم التوازن" هناك إجهاد متبقي!
يمكن ان تدمر السماوات والارض وتستفيد البشرية
التأثير السلبي
تقليل عمر التعب: يمكن أن يسرع الإجهاد المتبقي من التوتر انتشار الشقوق التعبية ، مما يؤدي إلى فشل مبكر للأجزاء.
فشل الهشاشة الناجم: تحت درجات حرارة منخفضة أو أحمال تأثير ، يمكن أن يؤدي التوتر الجاذبية المتبقية المتضمنة مع التوتر الخارجي إلى كسر المادة "دون سابق إنذار".
تكثيف التآكل: يمكن أن يؤدي الإجهاد الشدّي إلى تسريع تشق التآكل، وهو أمر ضار بشكل خاص في المعدات الكيميائية.
التطبيق الإيجابي
تعزيز السطح: العمليات مثل شوت peening ومعالجة النيترات يضيف الضغط المتبقي ،والتي يمكن أن تعزز بشكل كبير من قوة التعب للأجزاء (مثل عمود المحرك المتحرك ومعدات هبوط الطائرات).
تقسم طرق الكشف إلى فئتين رئيسيتين:مدمرة وغير مدمرة
طريقة الحفر: حفر الثقوب على السطح وقياس الضغط المنطلق من خلال مقاييس التوتر (دقة عالية ولكن تدمير القطعة).
طريقة التشطيب: إزالة الطبقة المادية طبقة بعد طبقة واستنتاج توزيع الإجهاد بناءً على التشوه (مناسبة للعينات المسطحة أو الأسطوانية).
طريقة الانعكاس بالأشعة السينية: قياس الضغط عن طريق تغير المسافة بين المسطحات البلورية (الأسلوب الأكثر استخدامًا بدقة عالية).
طريقة الموجات فوق الصوتية: تقييم الإجهاد الداخلي من خلال التغيرات في سرعة الصوت (مناسبة لقطع العمل ذات الحجم الكبير ، مثل القضبان واللحام).
طريقة القياس المغناطيسية: قابلة للتطبيق على المواد المغناطيسية الحديدية ، وهي تحدد التوتر من خلال التغيرات في الشبكة المغناطيسية.
هل تريد ان تكون المواد "مسترخية لكل من الجسم والعقل"؟ جرب هذه الطرق
| طريقة | المبدأ | المزايا والعيوب |
| الشيخوخة الطبيعية | اتركها لعدة أشهر حتى يتسنى للضغط أن يطلق سراحه ببطء | صديقة للبيئة ولكنها تستغرق وقتا طويلا ، مناسبة لقطع العمل غير العاجلة |
| الشيخوخة الحرارية | تسخين إلى درجة حرارة محددة لتسريع الاسترخاء من الإجهاد | كفاءة عالية، ولكن استهلاك الطاقة العالية والتكوين المحتمل |
| تخفيف الإجهاد من الاهتزاز | الاهتزازات عالية التردد "تشتت" مجال الإجهاد | سريعة، منخفضة التكلفة وتطبيق واسع النطاق |
اتجاه الصناعة: أصبحت معدات تخفيف الإجهاد الاهتزازي التلقائي بالكامل (مثل Haokeng HK3012) منتشرة. يمكن الانتهاء منها في ساعة واحدة ،التي هي صديقة للبيئة وفعالة للغاية!
مرحلة التصميم: تحسين تكنولوجيا المعالجة وتقليل التشوهات غير المتساوية (مثل اللحام التماثل والتحكم في معدل التبريد).
اختيار التفتيش: يفضل استخدام طريقة الأشعة السينية لأجزاء الدقة، بينما يمكن استخدام طريقة الموجات فوق الصوتية للمباني الكبيرة.
قرار القضاء: للإنتاج الضخم ، اختر الشيخوخة الاهتزازية ؛ بالنسبة لأجزاء عالية الدقة ، اختر الشيخوخة الحرارية.
الاستنتاج
الإجهاد المتبقي هو خطراً مخفياً وفرصة. من خلال فهم قواعده، يمكننا تحويل "الأزمة" إلى "فرصة" ورفع أداء المواد إلى مستوى أعلى!
اتصل شخص: Ms. Coco
الهاتف :: +86 13929267806
Arabic
