I. Diffiniad a dosbarthiad methiant deunydd metel
Methiant deunydd metel yn cyfeirio at y broses o ddefnyddio, oherwydd amrywiaeth o ffactorau, gan arwain at ddeunyddiau metel ni all barhau i fodloni ei swyddogaeth dylunio neu ofynion perfformiad y wladwriaeth. Gall y methiant hwn gael ei achosi gan amrywiaeth o resymau, megis diraddio priodweddau ffisegol y deunydd, cyrydiad cemegol, difrod mecanyddol, ac ati.
Toriad: Yn ôl maint yr anffurfiad materol, gellir rhannu toriad ymhellach yn doriad hydwyth a thorri asgwrn brau. Bydd toriad hydwyth yn cael proses anffurfio sylweddol cyn i'r toriad brau ddigwydd yn sydyn, nid oes unrhyw swm amlwg o anffurfiad, ac felly'n achosi mwy o rym dinistriol. Mae mathau cyffredin o dorri asgwrn hefyd yn cynnwys torasgwrn blinder a thoriad llwyth statig, lle mae toriad blinder yn ganlyniad i dorri asgwrn y deunydd o dan weithrediadau beicio straen hir, tra bod toriad llwyth statig yn digwydd o dan lwyth statig.
Traul a gwisgo:traul yn digwydd oherwydd castiau mewn cyflymder uchel, dirgryniad, gorlwytho ac amodau gweithredu eraill, y gwaith rhwng y ffrithiant wyneb mecanyddol rhwng ei gilydd ac yn arwain at ôl traul materol, ac yna gwneud y methiant materol. Gellir rhannu traul yn wahanol fathau megis gwisgo sgraffiniol, gwisgo gludiog, gwisgo blinder, gwisgo cyrydol neu wisgo micromotion. Mewn peiriannau, mae gwisgo sgraffiniol yn un o'r mathau mwyaf cyffredin o wisgo.
Cyrydiad:Mae cyrydiad yn adwaith cemegol neu electrocemegol sy'n digwydd pan fydd deunydd metel yn dod i gysylltiad â'r cyfrwng cyfagos, gan arwain at ostyngiad mewn eiddo materol neu ddinistrio. Gellir rhannu cyrydiad yn gyfanswm cyrydiad a chorydiad lleol, y mae cyrydiad lleol yn fwy cyffredin ohono, gan gynnwys cyrydiad straen, cyrydiad mandwll, cyrydiad rhyng-gronynnog a llawer o fathau eraill.
Bydd methiant deunyddiau metel nid yn unig yn lleihau effeithiolrwydd y cynnyrch, ond gall hefyd fod yn fygythiad i ddiogelwch personél. Felly, mae dadansoddiad methiant o ddeunyddiau metel o arwyddocâd mawr, a all nodi achosion methiant a chynnig atebion effeithiol i wella ansawdd a chystadleurwydd cynhyrchion.
II. Achosion methiant deunyddiau metel
1. Diffygion mewnol materol
Crebachu a llacio
Diffiniad: Crebachu yw'r metel yn y broses anwedd oherwydd crebachiad cyfaint yn yr ingot neu'r galon castio o ffurfio tyllau tiwbaidd (neu flared) neu wasgaredig. Mae rhydd yn yr amodau oeri cyflym, er er mwyn osgoi tyllau crebachu mawr, ond mae'r metel hylif a metel solet rhwng y gwahaniaeth cyfaint yn dal i arwain at lawer o dyllau crebachu bach a ddosberthir yn y metel.
Effeithiau: Yn lleihau priodweddau mecanyddol y deunydd yn sylweddol, gall ddod yn ffynhonnell blinder sy'n arwain at dorri asgwrn, ac yn effeithio ar ymwrthedd cyrydiad y deunydd.
arwahanu
Diffiniad: ffenomen cyfansoddiad cemegol anwastad mewn castiau, wedi'i rannu'n wahaniad microsgopig (ee arwahanu mewngrisialog) a gwahaniad macrosgopig (ee gwahanu dwysedd).
Effaith: arwain at berfformiad anwastad o castiau, bydd achosion difrifol yn achosi sgrap.
Cynhwysiad
Diffiniad: deunydd metel neu anfetelaidd gyda rhyngwyneb clir â'r matrics. Yn ôl y natur gellir ei rannu'n gynhwysion metel a chynhwysion anfetelaidd.
Effaith: effeithio ar briodweddau mecanyddol y deunydd, cynyddu'r risg o graciau.
Swigod
Diffiniad: gall metel yn y cyflwr tawdd ddiddymu nifer fawr o nwyon, yn y broses anwedd oherwydd llai o hydoddedd a rhyddhau nwy yn ffurfiad mewnol metel swigod nwy.
Effeithiau: Yn lleihau trawstoriad effeithiol y castio metel, yn lleihau cryfder y deunydd a gall arwain at graciau.
Diffygion dylunio
Dyluniad strwythurol afresymol: megis bodolaeth ardaloedd crynodiad straen yn y rhannau sy'n dwyn llwyth, methu â dylunio'n iawn gan arwain at fethiant.
Detholiad amhriodol o ddeunyddiau: nid yw'r dewis o ddeunyddiau yn safonau priodol, neu ni all dealltwriaeth ddigonol o berfformiad y deunydd, gan arwain at y deunydd fodloni'r defnydd o ofynion.
Prosesu diffygion
Diffygion triniaeth wres
Fel: craciau diffodd, craciau tymheru.
Effaith: lleihau cryfder a chaledwch y deunydd, cynyddu'r risg o dorri asgwrn.
Diffygion mowldio prosesu oer
O'r fath fel: malu diffygion, torri diffygion, diffygion pennawd oer.
Effaith: effeithio ar ansawdd wyneb a chywirdeb dimensiwn y deunydd, lleihau perfformiad cyffredinol y deunydd.
Diffygion yn y broses o ddefnyddio
Straen gorlwytho: mae'r deunydd yn destun straen allanol gormodol yn y broses o ddefnyddio, gan arwain at ddadffurfiad neu dorri asgwrn.
Cyrydiad: deunyddiau yn y lleithder, tymheredd uchel, asid ac alcali ac amgylcheddau llym eraill yn cyrydu, gan arwain at ddiraddio perfformiad.
Blinder: deunydd o dan weithred llwyth eiledol, ar ôl cyfnod penodol o dorri asgwrn blinder.
Ffactorau amgylcheddol
Tymheredd: gall amgylchedd tymheredd uchel arwain at ocsidiad deunydd, meddalu, lleihau ei gryfder a'i galedwch.
Canolig: gall amgylchedd cyfryngau penodol gyflymu proses cyrydiad y deunydd.
Lleithder: Gall lleithder gormodol yn yr aer achosi deunyddiau i amsugno dŵr, gan arwain at chwyddo, warping, a hyd yn oed twf llwydni neu lwydni. Gall hyn fod yn arbennig o niweidiol i gydrannau electronig, lle gall lleithder achosi cylchedau byr a difrod parhaol.
Amlygiad UV: Gall amlygiad hirfaith i ymbelydredd uwchfioled (UV) o olau'r haul ddiraddio llawer o ddeunyddiau, gan achosi iddynt fynd yn frau a cholli eu lliw a'u cyfanrwydd strwythurol. Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer plastigau, paent a thecstilau.
Amlygiad Cemegol: Gall cyswllt â chemegau ymosodol arwain at amrywiaeth o adweithiau, gan gynnwys hydoddi, afliwiad, a dadansoddiad cemegol o'r deunydd. Mae hwn yn broblem gyffredin mewn lleoliadau diwydiannol lle gall deunyddiau ddod i gysylltiad ag asidau, basau, toddyddion, neu sylweddau adweithiol eraill.