Розрив металевих матеріалів відноситься до нерівномірності та різких змін їх внутрішньої структури, складу чи властивостей. У випадках аналізу відмов встановлено, що багато збоїв спричинені розривом матеріалів. Розрив структур в основному відображається у двох аспектах: внутрішні дефекти та нерівномірність організації:
Внутрішні дефекти:
Пористість. Під час процесів плавлення та лиття металу гази, які не вдалося уникнути у часовій формі порожнини в металі. Ці пористі порушують безперервність металу, зменшуючи його ефективну ділянку, що несуть навантаження, і призводить до зниження міцності та міцності. Зваровані суглоби часто містять різний ступінь та кількість пористість.
Задріння та усадка: отвори, утворені в литтях за рахунок об'ємного скорочення металу в процесі затвердіння. Зазвичай сконцентрована в останній затворній частині лиття, вона зробить металеву структуру переривчастою і зменшить механічні властивості та властивості обробки лиття.
Тріщини: тріщини - це тріщини, що утворюються в металах під час переробки або використання через концентрацію стресу, втому, крихкість та інші фактори. Ці тріщини є серйозними дефектами розриву, які можуть діяти як джерела концентрації стресу, внаслідок чого металеві матеріали перелому під напругою, що значно нижче їх кінцевих обмежень міцності, значно знижуючи надійність матеріалу та термін служби.
Неоднорідна організація та розмір зерна: металеві матеріали складаються з багатьох зерен. Якщо розмір зерен сильно різниться, ступінь деформації різних розмірів зерен відрізняється під силою, а концентрацію напруги легко виникати на межах зерна, що призводить до розриву механічних властивостей матеріалів.
• Неоднорідний фазовий склад: металеві матеріали можуть містити багаторазові фази, такі як ферит, цементіт та перліт у сплавах заліза-вуглецю. Ці фази мають різні властивості, а атомне розташування на їх інтерфейсах є розривним. Коли матеріал піддається силою або теплом, ці інтерфейси можуть стати слабкими точками, що впливає на загальну продуктивність матеріалу. • Частинки або фази другої фази: Друга фази зовнішньої речовини в основному походять від процесу затвердіння металу. Наприклад, витягнуті сульфідні включення можуть фрагментувати матричну структуру, значно зменшуючи бічні властивості матеріалу.
Розрив компонентів насамперед пов'язаний з сегрегацією: під час затвердіння металів нерівномірні швидкості охолодження та інші фактори можуть спричинити розподіл елементів сплаву нерівномірно на широкій площі. Наприклад, у великих злитках можуть бути суттєві відмінності в хімічному складі між дном і верхом, що може призвести до зміни властивостей матеріалу в різних розділах, що створюють проблеми для подальшої обробки та використання.
Не тільки розриви в складі та мікроструктурі трапляються під час виплавки та лиття металів, але вони також виникають під час подальших процесів холодної та гарячої робочої та термічної обробки: • Загартування холодної роботи: під час холодної роботи, металеві зерна деформують, збільшуючи щільність дислокації, що призводить до більш високої міцності та твердості, зменшуючи при цьому протокольність і жорсткість. Ця зміна ефективності переривається між обробленими та необробленими областями, що впливає на подальшу обробку та використання. • Нерівномірна термічна обробка: Якщо металеві матеріали нагріваються або охолоджуються нерівномірно під час термічної обробки, це може призвести до непослідовних мікроструктурних перетворень у різних частинах матеріалу, що призводить до зміни продуктивності. Наприклад, під час гасіння швидкість охолодження поверхні та ядра частини може відрізнятися, що призводить до високої твердості поверхні та низької твердості ядра, створюючи розрив продуктивності.
