Toriad hydwyth, a elwir hefyd yntoriad plastigneutorasgwrn gorlwytho tynnol, yn cyfeirio at fath o doriad sy'n digwydd pan fydd y llwyth a gymhwysir i ddeunydd metelaidd yn fwy na'i gryfder cynnyrch, gan arwain at ddadffurfiad plastig macrosgopig sylweddol cyn torri asgwrn. Felly, cyfeirir ato hefyd feltorasgwrn gorlwytho hydwyth.
Enghraifft nodweddiadol yw toriad sbesimen tynnol llyfn o dan lwytho statig un echelinol, fel y dangosir yn y ffigur isod. Mae arwyneb y toriad yn dangos clirgwddfffenomen ger yr egwyl. Yn facrosgopig, mae gan yr wyneb torri asgwrn acwpan{0}}a-cônsiâp: mae'r rhanbarth canolog yn ymddangosffibrogallwyd tywyllmewn lliw, yn gyffredinol yn canolbwyntioperpendicwlari'r cyfeiriad straen tynnol, tra bod y rhanbarth allanol nodweddiongwefusau cneifiosy'n ffurfio tua aongl 45 graddi'r echel tynnol.
Mewn cymwysiadau ymarferol, gall siâp cydrannau a'r grymoedd y maent yn eu profi fod yn eithaf cymhleth, felly efallai na fydd nodweddion morffoleg torri asgwrn macrosgopig yn amlwg. Fodd bynnag, y sail sylfaenol ar gyfer gwahaniaethu rhwngtorasgwrn hydwythatorasgwrn brauyw presenoldeb neu absenoldeb dadffurfiad plastig macrosgopig sylweddol ger y toriad.
O safbwynt y mecanwaith torri asgwrn mewn deunyddiau metelaidd, mae dau brif fath:gwahanu slipatorasgwrn pylu hydwyth.
Gwahaniad slipyn cyfeirio at y ffenomen lle, o dan rym allanol, mae'r atomau o fewn strwythur grisial y profiad materol yn llithro ar hyd awyrennau grisial penodol a chyfarwyddiadau oherwydd straen cneifio, a elwir ynllithriad. Pan fydd y llithriad hwn yn digwydd yn anghyson neu'n anwastad, neu pan gaiff ei rwystro gan ffiniau grawn, ffiniau cyfnodau, neu ryngwynebau eraill, mae bylchau bach neu graciau yn ffurfio yn y lleoliadau hyn, gan arwain atgwahanu slip. Mae toriad gwahanu slip pur yn gymharol brin mewn deunyddiau metelaidd.
Toriad pylu hydwythyw'r math mwyaf cyffredin. Mae'r mecanwaith ar gyfer ffurfio craciau a lluosogi yn y modd hwn fel a ganlyn: mae deunyddiau metelaidd yn cynnwys diffyg parhad amrywiol megis gwagleoedd, cynhwysiant, gronynnau ail gyfnod, ffiniau grawn, a ffiniau gweddau. Pan fyddant yn destun straen gorlwytho (yn fwy na'r cryfder cynnyrch), mae crynodiadau straen yn datblygu yn y rhanbarthau lleol hyn, gan achosi dadffurfiad plastig. Wrth i'r anffurfiad fynd rhagddo, mae micro-wactod yn ffurfio ar yr anghysondebau neu'r rhyngwynebau hyn. Wrth i straen barhau i gynyddu, mae'r micro-wactod yn tyfu ac yn cyfuno, gan gysylltu yn y pen draw i ffurfio microcraciau. O dan straen parhaus, mae'r microcraciau hyn yn ehangu'n araf nes iddynt gyrraedd maint critigol, gan arwain at dorri asgwrn. Cyfeirir at y microvoidau hyn feldimples hydwyth(neupyllau plastig). Dangosir morffoleg nodweddiadol pylau hydwyth a welir o dan SEM yn y ffigur isod, lle gellir gweld gronynnau neu gynhwysiant ail gyfnod ar waelod y pylau hefyd.
O dan wahanol gyflyrau straen, mae morffolegdimples hydwythar doriad hydwyth hefyd yn amrywio. Yn gyffredinol, gellir eu dosbarthu i dri math:dimples equiaxed(dan straen tynnol),dagrau dimples(dan straen rhwygo, Modd I), acneifio dimples(o dan straen cneifio, Modd II a Modd III).
Mewn dadansoddiad morffoleg torasgwrn ymarferol, gwelir yn aml bod pob un o'r tri math odimple hydwythgall morffolegau ymddangos. Mae hyn yn gyffredinol oherwydd y cyflwr straen cymhleth a brofir gan y deunydd, neu, o dan amodau straen syml, wrth i'r crac luosogi, mae newidiadau straen lleol yn digwydd, gan arwain at wahaniaethau mewn morffoleg dimple.
Ar ben hynny, ni allwn yn syml benderfynu bod toriad ynhydwythyn seiliedig ar bresenoldeb pylau niferus yn yr ardal dorri asgwrn leol. Nid yw dimples hydwyth yn amod angenrheidiol a digonol ar gyfertorasgwrn hydwyth, oherwydd mewn sefyllfaoedd go iawn, mae llawertoriadau cymysggall ddigwydd, megislled{0}}toriadau holltiad. Felly, mae angen cyfuno dadansoddiad macrosgopig a microsgopig o hyd i bennu'r math o doriad esgyrn, deall y mecanwaith methiant, nodi achos sylfaenol y methiant torri asgwrn, a chynnig awgrymiadau ar gyfer gwella'r deunydd, dyluniad cydrannau, prosesau gweithgynhyrchu, ac amgylcheddau defnydd.
O dan ba amodau mae toriad hydwyth yn fwy tebygol o ddigwydd? Unrhyw ffactor sy'n cynydduhydwythedd(yn lleihaubrau) yn hyrwyddo achosion o dorri asgwrn hydwyth. Mae'r pwyntiau canlynol yn crynhoi'r ffactorau allweddol:
Microstrwythur uwch:Gall microstrwythurau gwahanol arwain at doriadau gwahanol o dan yr un amodau. Er enghraifft, mae gan martensite tymheru well hydwythedd, tra bod gan pearlite + ferrite hydwythedd cymharol is. Mae'r cyntaf yn fwy tebygol o brofi toriad hydwyth.
Strwythur graenus-graenus:Yn gyffredinol, po leiaf yw'r grawn, y gorau yw'r hydwythedd. Yn ogystal, mae'r diffygion mewn strwythurau graen mân yn aml yn llai, felly mae angen mwy o straen ar gyfer torri asgwrn.
Cynhwysiant caled neu ronynnau ail-gyfnod:Yn gyffredinol, nid yw cynhwysiant caled neu ronynnau ail gyfnod yn lleihau hydwythedd y deunydd. Weithiau, gall ail gam plastig hyd yn oed wella hydwythedd y deunydd. Fel y dangosir yn y diagram isod, mae'rdimples hydwythyn cynnwys llawer iawn o gynhwysion sylffid Math A, ond mae'r deunydd yn dal i'w weldtorasgwrn gorlwytho hydwyth.
Deunyddiau crai pur:Gwella purdeb y deunydd, megis rhoi sylw i gyflwyno elfennau amhuredd allanol wrth wneud dur, lleihau amhureddau niweidiol yn y deunydd, a lleihau'r posibilrwydd obrittleness intergranularacynnwys brau ail-gyfnod.
Dyluniad strwythurol da:Osgoi crynodiadau straen, megis lleihau corneli miniog, rhiciau, ac ati, a dylunio strwythur sy'n sicrhau dosbarthiad llwyth unffurf.
Amgylchedd gweithredu da (tymheredd, amodau canolig, ac ati):Lleihau amlygiad i gyfryngau cyrydol ac amgylcheddau-tymheredd isel. Os oes angen amodau o'r fath, dylid ystyried sensitifrwydd amgylcheddol wrth ddylunio'r deunydd.
Canystorasgwrn hydwyth, mewn cymwysiadau ymarferol, mae'n caniatáu anffurfiad sylweddol heb dorri asgwrn yn sydyn. Felly, o'r safbwynt hwn, o'i gymharu âtorasgwrn brau, mae toriad hydwyth yn ddull mwy derbyniol o dorri asgwrn. Fodd bynnag, os caiff y prosesau dylunio, cynhyrchu a defnyddio deunyddiau eu rheoli'n briodol ar bob cam, gellir osgoi achosion o dorri asgwrn diangen, gan leihau colledion eiddo ar gyfer busnesau a chenhedloedd.
