Форум пользователей ПО АСКОН

Профессиональные вопросы => Конструкторские и технологические задачи => Тема начата: NEUS от 16.11.10, 08:41:16

Название: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 08:41:16
Здравствуйте! Есть материал для обсуждения!) Есть деталь из материала 12Х18Н9ТЛ, в конце мехобработки деталь треснула (пошла трещина по всей длине и толщине). С чем может быть это связано, нужны мнения? Выкладываю фото с трещиной, попозже расколим деталь, посмотрим излом, отправим на хим. анализ и.т.д :um:
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 08:44:00
....
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 08:45:29
2 фото
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 16.11.10, 08:51:10
Цитата: NEUS от 16.11.10, 08:41:16
Здравствуйте! Есть материал для обсуждения!) Есть деталь из материала 12Х18Н9ТЛ, в конце мехобработки деталь треснула (пошла трещина по всей длине и толщине). С чем может быть это связано, нужны мнения? Выкладываю фото с трещиной, попозже расколим деталь, посмотрим излом, отправим на хим. анализ и.т.д :um:
Если буква Л  означает литая (желательно указать гост), скорее всего это внутренние напряжения в отливке, которые должны были снять термообработкой (отпуском). Т.е. неправильная термообработка заготовки - отливки.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 08:53:13
ГОСТ 977-88. Деталь без термообработки
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Jean от 16.11.10, 08:56:59
Вводить промежуточный отпуск. Видел как "стакан " чугуна сам по себе треснул... Просверлили отверстия сняли со станка, вдруг жизнеутверждающий звон... Стали вводить промежуточный отжиг.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 09:01:46
Чугун понятно треснуть может. Сталь "нержавейка", не должна. Инженер по литью утверждает что такого быть не должно, хотим проаерить по сколу на наличие инородных включений
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 16.11.10, 09:04:28
Вобще то мало информации, может там еще и сварка есть? Может она в ссорке треснула, на фото какието болты.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 09:06:51
Нет, деталь просто разъемная, цилиндрическая, сварки никакой нет
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: vOFFchik от 16.11.10, 09:10:02
Возможно такое, что у вас токаря очень большие припуска за проход снимают не по техпроцессу, вследствие чего образуется глубокий наклеп с большими внутренними напряжениями (тем более если обрабатываются наружный и внутренний диаметры)... так что, мой совет, понаблюдайте за вашими токарями ;) ... ну и отжечь бы конечно между операциями не помешало...
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 16.11.10, 09:17:57
Цитата: NEUS от 16.11.10, 09:06:51
Нет, деталь просто разъемная, цилиндрическая, сварки никакой нет
Тогда еще вариант. Не точная обработка по разъему. При сборке были зазоры по разъему, которые пытались убрать затягвая болты пока деталь не треснула.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 16.11.10, 09:33:31
Цитата: NEUS от 16.11.10, 09:01:46
Чугун понятно треснуть может. Сталь "нержавейка", не должна. Инженер по литью утверждает что такого быть не должно, хотим проаерить по сколу на наличие инородных включений
Что нержавейка не должна, сомнительно. Я например наблюдал как лопаются, при попытке  обработки, толстые втулки из капролона, тоже не чугун, с тех пор по прибытиии с завода их варят.
К стати ГОСТ 977 термообработку отливки предписывает и даже рекомедует конкретные режимы.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 16.11.10, 13:13:00
Насколько я вижу трещина не по всей длине. Можно получше посмотреть указанную область? И можно посмотреть всю деталь с разных ракурсов? Кстати, сталь весьма пластична
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 13:28:20
Цитата: Андрей Владимирович от 16.11.10, 13:13:00
Насколько я вижу трещина не по всей длине. Можно получше посмотреть указанную область? И можно посмотреть всю деталь с разных ракурсов? Кстати, сталь весьма пластична
Трещина по всей длине и глубине, посмотрите пошла тонкая линия. То что вы выделили это трещина на ступеньке (уступе). Фото вышлю более подробное, если получится, трещина тонкая еле заметная.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 16.11.10, 13:32:46
Цитата: NEUS от 16.11.10, 09:01:46
Чугун понятно треснуть может. Сталь "нержавейка", не должна. Инженер по литью утверждает что такого быть не должно, хотим проаерить по сколу на наличие инородных включений
Цитата: Андрей Владимирович от 16.11.10, 13:13:00
...Кстати, сталь весьма пластична
Под микроскоп ! Может быть зерно сильно крупное (а при кристаллизации вся дрянь выталкивается на границы зёрен). И никакой термообработкой зерно меньше не сделать (увеличить - можно, но не уменьшить). Без внутренние напряжений не обошлось, но ГДЕ ПЛАСТИЧНОСТЬ ? А может и раковинки были?  А может литейный процесс неоптимальный ? Может быть хорошо, что при обработке треснула, а не в термоядерном риакторе.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 16.11.10, 13:51:24
Пластичность - разница между пределом прочности и пределом текучести.
А то, что трещина не до конца - на указанной области не видно, что она идёт дальше вправо.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей 777 от 16.11.10, 13:55:45
Сталь калится? - Калится. А значит при неправильном тех. процессе отливки возможно возникновение внутр. напряжений. Лопнуть может в лёгкую при обработке. Тем более по характеристикам стали литьё допускается заготовок до 100 мм. При увеличении размеров выдержка температурных режимов играет ещё большую роль.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 16.11.10, 14:14:41
Цитата: Андрей Владимирович от 16.11.10, 13:51:24
Пластичность - разница между пределом прочности и пределом текучести.
Из Энцыклопичекого словаря:" пластичность ПЛАСТИЧНОСТЬ (от греч. plastikos - годный для лепки податливый), свойство твердых тел необратимо деформироваться под действием механических нагрузок. Пластичность определяет возможность обработки материалов давлением (ковки, прокатки и др.)."
Для текщего вопроса, считаю: Пластичность - это способность деформироваться без разрывов. Более менее ХАРАКТЕРИЗУЮТ пластичность при стандартных ипытаниях ОСТАТОЧНОЕ УДЛИННЕНИЕ разорванного образца.
Цитата: Андрей 777 от 16.11.10, 13:55:45
Сталь калится? - Калится. А значит при неправильном тех. процессе отливки возможно возникновение внутр. напряжений. Лопнуть может в лёгкую при обработке. Тем более по характеристикам стали литьё допускается заготовок до 100 мм. При увеличении размеров выдержка температурных режимов играет ещё большую роль.
Внутренние напряжения возникают в любой отливке. И калится/не калится - тут не важно. Тем более, что разрывные напряжения возникают во внутренних областях отливки (которые позже твердеют) (там-то откуда закалка ?). Но то, что инженера по литью надо пытать более пристрастно - факт.
"У каждой аварии есть фамилия, имя и отчество" - (R)Лазарь Моисеевич Каганович,
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 16.11.10, 14:22:07
Цитата: Андрей Владимирович от 16.11.10, 13:51:24
Пластичность - разница между пределом прочности и пределом текучести.
Так Вы тоже самое и сказали:
Цитата: Dometer от 16.11.10, 14:14:41
Для текщего вопроса, считаю: Пластичность - это способность деформироваться без разрывов.
Нужно смотреть внимательно всю траекторию трещины, конфигурацию и размеры детали. Потом уже делать выводы.
Нужно увидеть откуда пошла трещина, поэтому и прошу посмотреть область и ещё левее: http://forum.ascon.ru/index.php?action=dlattach;topic=18467.0;attach=21795;image
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 14:46:10
В общем трещина по всей длине. Я только что сходил посмотрел, поверьте пожалуйста на слово. Фото не могу сделать, не получается, темно. Тут интересный факт я у рабочих узнал, что трещина появилась не в процессе механички а изначально в отливке, просто её под коркой не так заметно было
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 16.11.10, 14:49:33
Цитата: NEUS от 16.11.10, 14:46:10
В общем трещина по всей длине. Я только что сходил посмотрел, поверьте пожалуйста на слово. Фото не могу сделать, не получается, темно. Тут интересный факт я у рабочих узнал, что трещина появилась не в процессе механички а изначально в отливке, просто её под коркой не так заметно было
Тогда нужно анализировать процесс охлаждения. Литейная форма случайно не рядом у открытых ворот цеха?
Да и странно, что не видно продолжение трещины: http://forum.ascon.ru/index.php?action=dlattach;topic=18467.0;attach=21799;image
Фото, вроде, хорошего качества. Или просто трещина именно на эту поверхность не вышла. Такое бывает, когда толщина стенки большая, да и ещё металл сравнительно хорошей пластичности.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 15:02:40
Вот на этой части дальше отмеченного черным её действительно нет. Но если деталь перевернуть то на нижнем торце эта же трещина. По наружной части она идет от одного торца до другого.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 16.11.10, 15:03:59
Толщина стенки довольно большая, поэтому не исключено что внутри есть раковины. А они там точно есть, т.к нержавейку с такой толщиной стенки без раковин отлить довольно проблематично.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 16.11.10, 16:14:33
Раковины и видно после обработки на внутренней поверхности. Всё-таки проверьте процесс охлаждения отливки. Может слишком рано форму разломали?!
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 16.11.10, 18:11:10
Цитата: Андрей Владимирович от 16.11.10, 16:14:33
Может слишком рано форму разломали?!
А может прибыль недостаточная ? А может быть коккиль/расплав  не той температуры (если в землю - то не та земля) ?  Вот если-бы эту колобаху вдоль распилить и поперёк, а потом сфоткать под микроскопом, то тут на форуме можно было-бы получить  ещё пару дюжин разных версий. А пока я буду думать, что Литейщик - перуанский шпион.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 16.11.10, 20:13:01
Трещина предположительно возникла из-за действия внутренних напряжений. Опять же предположительно в стенке (из-за толщины) возникли условия ПД и одновременно на  поверхности условия ПНС. Условие ПНС подтверждается тем, что вершина трещины внутри не совпадает с вершиной трещины снаружи. Плюс пластичность стали. На 90% трещина стала расти от какой-либо раковины или включения расположенных в приповерхностном слое или на поверхности. Это и наводит на мысль, что дело в "неправильном" охлаждении. По всем известным мне небольшим данным это всё, что могу сказать.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: sulyco от 17.11.10, 08:05:09
Цитата: Dometer от 16.11.10, 18:11:10А пока я буду думать, что Литейщик - перуанский шпион.
Что, у вас тоже эти подлые перуанские шпионы всю прибыль сожрали?  88))
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 17.11.10, 08:20:07
Я думаю для начала надо определиться откуда усилия.
Даже если были раковины, микротрещины и т.п. (а в литье как без них) ослабившие материал на 10-20% или даже на 50%.
Эти 50%  усилий откуда?, деталь еще  не работала.
На какой стадии технологического процесса  обнаружена трещина?
Болты -гайки на фотографии это что?
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 17.11.10, 08:50:30
Цитата: Zima от 17.11.10, 08:20:07
Я думаю для начала надо определиться откуда усилия.
Даже если были раковины, микротрещины и т.п. (а в литье как без них) ослабившие материал на 10-20% или даже на 50%.
Эти 50%  усилий откуда?, деталь еще  не работала.
На какой стадии технологического процесса  обнаружена трещина?
Болты -гайки на фотографии это что?
Трещины про которые Вы говорите, это трещины возникающие в процессе эксплуатации. А есть ещё и технологические трещины, которые возникают в результате нарушения или неверно составленного технологического процесса. К последним и относится представленная трещина. Кстати, такая трещина росла не постепенно, а выскочила разом. При этом издаётся характерный звук, который не заглушит обычный шум цеха. Звук подобен выстрелу. нужно поспрашивать у рабочих-литейщиков.
Артём Юрьевич, хороший и полезный совет вам может дать уважаемый Starik.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 17.11.10, 09:08:11
Цитата: Андрей Владимирович от 17.11.10, 08:50:30
Цитата: Zima от 17.11.10, 08:20:07
Я думаю для начала надо определиться откуда усилия.
Даже если были раковины, микротрещины и т.п. (а в литье как без них) ослабившие материал на 10-20% или даже на 50%.
Эти 50%  усилий откуда?, деталь еще  не работала.
На какой стадии технологического процесса  обнаружена трещина?
Болты -гайки на фотографии это что?
Трещины про которые Вы говорите, это трещины возникающие в процессе эксплуатации. А есть ещё и технологические трещины, которые возникают в результате нарушения или неверно составленного технологического процесса. К последним и относится представленная трещина. Кстати, такая трещина росла не постепенно, а выскочила разом. При этом издаётся характерный звук, который не заглушит обычный шум цеха. Звук подобен выстрелу. нужно поспрашивать у рабочих-литейщиков.
Артём Юрьевич, хороший и полезный совет вам может дать уважаемый Starik.
При чем тут эксплуатация, трещина развивается под действием каких то усилий , может быть внутреннх, а может быть внешних.
Например когда две детали собирают для совместной обработки. Мы ведь так и не знаем, на каком этапе возникла трещина, может деталь просто хорошо уронили.
Создается впечатление, что у автора темы главный ворос не "что делать?", а "кто виноват?", и виновность литейщиков его вполне устраивает.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 17.11.10, 09:15:16
Цитата: Zima от 17.11.10, 09:08:11
Мы ведь так и не знаем, на каком этапе возникла трещина, может деталь просто хорошо уронили.
Создается впечатление, что у автора темы главный ворос не "что делать?", а "кто виноват?", и виновность литейщиков его вполне устраивает.
Цитата: NEUS от 16.11.10, 14:46:10
...Тут интересный факт я у рабочих узнал, что трещина появилась не в процессе механички а изначально в отливке, просто её под коркой не так заметно было
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 17.11.10, 09:27:58
Цитата: Андрей Владимирович от 17.11.10, 09:15:16
Цитата: Zima от 17.11.10, 09:08:11
Мы ведь так и не знаем, на каком этапе возникла трещина, может деталь просто хорошо уронили.
Создается впечатление, что у автора темы главный ворос не "что делать?", а "кто виноват?", и виновность литейщиков его вполне устраивает.
Цитата: NEUS от 16.11.10, 14:46:10
...Тут интересный факт я у рабочих узнал, что трещина появилась не в процессе механички а изначально в отливке, просто её под коркой не так заметно было
Судя по фотографиям до  обнаружения трещины довольно много сделано, так что утвержденние рабочих голословно. Без полной информации спорить бесполезно, а ее похоже больше не будет.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 17.11.10, 09:48:01
Цитата: Zima от 17.11.10, 09:08:11
Создается впечатление, что у автора темы главный ворос не "что делать?", а "кто виноват?", и виновность литейщиков его вполне устраивает.
А "кто виноват" - единственно разумный вопрос. Или вы предложите способ заварки сей трещины ? Разумеется, найдя виноватого можно отложить высылку и расстрел ..., то есть важеннее найти ошибку и способ её устранения. А литейщики - это те, кто льёт ?  Или те кто литейную форму проектирует (с литниками, выпорами, прибылями, холодильниками) то же литейщики ?
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: sulyco от 17.11.10, 10:52:15
Цитата: Dometer от 17.11.10, 09:48:01... то есть важеннее найти ошибку и способ её устранения...
Категорически да.  88)) Когда хлопнула, на каком этапе, как периодически хлопает...
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: NEUS от 19.11.10, 08:21:10
Всем здравствуйте! В общем пообщался со всеми по этому поводу. Почитал ваши комментарии. Товарищи литейщики сами признались что делают прибыли меньше чем заложено в оснастке. По этому поводу они получили выговор, бракованые детали будут заново залиты за их счет. Кстати оснастку проектируем сами, а потом увозим тем кто заливать будет (это к вопросу литейщики это те кто заливают, те кто проектирует тоже литейщики), по поводу оснастки, вся оснастка спроектирована и изготовлена непосредственно у нас, процесс заливки моделируется при помощи cad систем и не в одной. Все недочеты и недостатки выявленные в процессе моделирования сразу устраняются, оснастка изменяется, все это контролирую лично. По этой детали материал отправлен на хим. анализ, ждем результатов. На вопрос когда была обнаружена трещина, она была изначально, после обработки разъема, скрепления, предварительной подрезки торца, была маленькая, еле заметная, но была благополучно "умолчана" и отправлена дальше по техпроцессу, в конце обработки при сверлении радиальных отверстий, трещина увеличилась значительно в размерах, что уже не утаишь!! Есть один вариант, то что обработали разъем неправильно и сжали болтами, в результате треснуло в наиболее слабых местах, т.е по раковинам. При такой толщине стенок раковин при литье нержавейки практически неизбежать, они будут! Литейщики гарантируют что раковин не будет на всю толщину припуска на мехобработку.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Zima от 19.11.10, 08:46:46
Цитата: NEUS от 19.11.10, 08:21:10
Всем здравствуйте! В общем пообщался со всеми по этому поводу. Почитал ваши комментарии. Товарищи литейщики сами признались что делают прибыли меньше чем заложено в оснастке. По этому поводу они получили выговор, бракованые детали будут заново залиты за их счет. Кстати оснастку проектируем сами, а потом увозим тем кто заливать будет (это к вопросу литейщики это те кто заливают, те кто проектирует тоже литейщики), по поводу оснастки, вся оснастка спроектирована и изготовлена непосредственно у нас, процесс заливки моделируется при помощи cad систем и не в одной. Все недочеты и недостатки выявленные в процессе моделирования сразу устраняются, оснастка изменяется, все это контролирую лично. По этой детали материал отправлен на хим. анализ, ждем результатов. На вопрос когда была обнаружена трещина, она была изначально, после обработки разъема, скрепления, предварительной подрезки торца, была маленькая, еле заметная, но была благополучно "умолчана" и отправлена дальше по техпроцессу, в конце обработки при сверлении радиальных отверстий, трещина увеличилась значительно в размерах, что уже не утаишь!! Есть один вариант, то что обработали разъем неправильно и сжали болтами, в результате треснуло в наиболее слабых местах, т.е по раковинам. При такой толщине стенок раковин при литье нержавейки практически неизбежать, они будут! Литейщики гарантируют что раковин не будет на всю толщину припуска на мехобработку.

Во первых спасибо за сообщение, все таки хотелось знать результат.
Во вторых совет из личного опыта:
Всегда хочется найти одну главную причину и "виноватого".
Но так можно действовать при небольшой цене вопроса, когда возможно действовать методом проб и ошибок.
Чаще всего все происходит от сложения нескольких причин, каждая из которых по отдельности не приводит к неприятностям.

Лучший метод избежать повторения- принять меры по всем предполагаемым  причинам.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 19.11.10, 09:53:39
Цитата: NEUS от 19.11.10, 08:21:10
.... На вопрос когда была обнаружена трещина, она была изначально, после обработки разъема, скрепления, предварительной подрезки торца, была маленькая, еле заметная, но была благополучно "умолчана" и отправлена дальше по техпроцессу,
...
А вот это и есть самое интересное!!! Нужно искать причину этого! Если предположить, что трещина при дальнейшем изготовлении не поползёт/выпрыгнет дальше, то при эксплуатации точно выстрелит. Что есть: "Хрен редьки не слаще!"  
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 19.11.10, 10:26:05
Цитата: NEUS от 19.11.10, 08:21:10
делают прибыли меньше чем заложено в оснастке
Поздравляю ! Тяжелее всего ищется ошибка, которая "не может быть". Может быть ЭТО (с трещиной и разбором) - вариант лучше, чем изначально нудно следить и контролировать, чтобы всё делалось согласно документации. Ибо когда всегда всё тип-топ, люди разбалтываются, начинают думать, что всё нипочём (последний яркий пример - БритишПетролеумская скважина в мексиканском заливе). Даже  приходят мысли, что некоторое количество [локальных, контролируемых, недорогих] брака/аварий надо специально (но тайно) устраивать - для драматизации. Для людей важна мифология ("вот полтора года назад.."), для них важен смысл или хотя-бы вера. Но вера требует периодического подкрепления.
Цитата: Андрей Владимирович от 19.11.10, 09:53:39
...Нужно искать причину этого...
А какие и где ещё причины искать ?  Полезнее уяснить физические явления. Металл твердеет и усаживается. Возникает ТРЁХОСНОЕ напряженное состояние. При трёхосном напряженном состоянии нет пластичности (даже отжиги не помогут). Металл разрывается.  А был бы чугун - он как-бы уже с маленькими (но равномерно распределённом по объёму) трещинками по границам железо/графит. Трёхосное растяжение просто растянет "хрупкий" чугун.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 19.11.10, 11:29:36
Цитата: Dometer от 19.11.10, 10:26:05
. Металл твердеет и усаживается. Возникает ТРЁХОСНОЕ напряженное состояние. При трёхосном напряженном состоянии нет пластичности (даже отжиги не помогут). Металл разрывается.  А был бы чугун - он как-бы уже с маленькими (но равномерно распределённом по объёму) трещинками по границам железо/графит. Трёхосное растяжение просто растянет "хрупкий" чугун.
Вот и нужно искать причину/решение, чтобы микротрещина не перешла в макро! А про трёхосное напряжённое состояние:
Цитата: Андрей Владимирович от 16.11.10, 20:13:01
Трещина предположительно возникла из-за действия внутренних напряжений. Опять же предположительно в стенке (из-за толщины) возникли условия ПД и одновременно на  поверхности условия ПНС.
...
Я уже писал. Есть крупные отливки, в которых стенка ещё толще, но они не рвутся. Ещё раз повторяю - вполне допускаю, что нужно пересмотреть процесс охлаждения. Микротрещины есть везде. Это как в любом человеке есть все вирусы. Другое дело активизируются они или нет! Если охлаждение идёт быстро - металл быстро сжимается - подобие ударной нагрузки на тело с трещиной. Если при медленном охлаждении можно (предварительно) оперировать значением статического КИН, то при быстром охлаждении нужно принимать во внимание значение уже динамического КИН. А критическое значение последнего гораздо меньше первого. Прошу прощения у Администратора, что опять залез в МР! :)
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 19.11.10, 13:45:57
Цитата: Андрей Владимирович от 16.11.10, 20:13:01
Трещина предположительно возникла из-за действия внутренних напряжений. Опять же предположительно в стенке...На 90% трещина стала расти от какой-либо раковины или включения расположенных в приповерхностном слое или на поверхности...
Странные, Андрей Владимирович, у вас предположения. В приповерхностном слое имеется отвердевший металл. А внутри он продолжает кристаллизоваться, твердеть, и усаживаться. То есть растягивающие [!трехосные!] напряжения возникают именно внутри. И, стало быть, трещина ЗАРОЖДАЕТСЯ внутри (или вы думаете, что трещина может возникнуть в сжатом объёме...[может, но это будет более похоже на скол-откол]. А наружу трещина ВЫХОДИТ.
Цитата: Андрей Владимирович от 19.11.10, 11:29:36
.. Есть крупные отливки, в которых стенка ещё толще, но они не рвутся..
Относительно особенностей чугуна я дал заметку (см. мой пост выше).  А другие стали/сплавы могут иметь, например, меньшую усадку. Для нержавейки же характерно худшая теплопроводность, из-за чего замедляется отверждение, что способствует росту зерна, что способствует ухудшению механических свойств.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 19.11.10, 15:18:49
Давайте рассмотрим процесс зарождения и распространения трещины. Для простоты возьмём в качестве примера обычную круглую болванку, например, диаметром 300. Металл начинает охлаждаться и твердеть (и тут Вы правы) с поверхности. В отвердеваемом слое (область - Б), по окружности, возникают напряжения сжатия. По мере уменьшения диаметра увеличивается температура и в области А металл ещё мягий и соответственно вязкий. Но есть ещё область В (на рисунке она представлена линией, хотя конечно это не линия, а тоже область определённых размеров) в которой и возникают напряжения растяжения "благодаря" возникающим напряжениям сжатия. (на первый взгляд как-то абсурдно звучит, но тем не менее это так. Аналог этого некоторые трещины в сварных швах.) Далее рассмотрим более тщательно точку/область К которая находится в области В. Предположим, что там оказался какой-либо концентратор (раковина, сторонее включение и т.п.) Пространственная ориентация на данный момент не суть важна. В острых вершинах данного концентратора (точка М) по мере остывания металла начинает возникать тоже некая микрообласть в которой напряжения растут и для возникновения микротрещины должны превысить не только предел текучести, не только (приведённый в сравочниках) предел прочности и не только истинное напряжение разрушения, а должны быть равны и даже превышать теоретический предел прочности. Не обижайтесь, но думаю Вы знаете отличие предела прочности (в справочниках), истинного напряжения разрушения и теоретического предела прочности. Про механизм возникновения микротрещины тут я не буду распространяться. Скажу лишь, что, чтобы микротрещина превратилась в макротрещину, нужно, чтобы она стала больше чем эта область, то есть чтобы у её (трещины) вершины была сформирована своя микрообласть повышенных напряжений. Допустим, что макротрещины была сформирована (обычно размер макротрещины начинается от 0,05 - 0,1 мм) и допустим, что напряжения у вершины трещины тоже стали равны или превысили теоретический предел прочности. Трещина стала распространятся. Нужно определить направление её распространения - куда она пойдёт. Внутрь, где металл ещё горячий, а значит и вязкий или наружу где металл уже отвердел и сформированы зёрна? Думаю, что не нужно убеждать в том, что трещина пойдёт наружу, хотя там есть напряжения сжатия. К тому же этот отвердевающий слой весьма и весьма интересный. Там в каждой точке есть не только напряжения сжатия, но и часть напряжений растяжения. Если вести речь о круглой болванке (которую я привёл для простоты), то перпендикулярно оси болванки (в области Б) действют в основном напряжения сжатия, а по окружности болванки есть и напряжения растяжения. Все эксперименты говорят о том, что возникающая в глубине (или в приповерхностном слое) трещина сначала стремится выйти на поверхность металла и уже после этого начинает распространятся дальше. Это если концентратор находится в приповерхностном слое, а если бы он был на поверхности?! Разрушение произошло бы ещё быстрее! В конце этого опуса, скажу лишь то, что приведённый механизм характерен для трещин хрупкого разрушения. Для усталостных (по распространению) он несколько иной.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 19.11.10, 16:50:21
Цитата: Андрей Владимирович от 19.11.10, 15:18:49
в области А металл ещё мягий и соответственно вязкий.
- это как-то смущает. Мягкий металл может легко менять ФОРМУ (т.е. деформироваться под действием одного/двух-осного растяжения/сжатия. Но при трёхосном ратяжении кристаллический металл породит трещины, а жидкий - раковины. А в зоне 'В' металл ДОСТАТОЧНО пластичный (нержавейка ведь и при комнатной температуре достаточно пластична !) (точнее, литейный процесс должен производиться так, чтобы пластичности материала в зоне 'В' была достаточной).
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 19.11.10, 16:54:42
В том-то и дело, что трёхосное состояние (состояние плоской деформации - ПД) есть в области Б и начинает возникать в области В. А в области А его ещё нет.
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Dometer от 20.11.10, 11:09:24
Может так ближе к пониманию ... ?:
В зоне А трёхосное растяжение - пластичность НОЛЬ, но эквивалиентные (по Мизесу) напряжения - то же типа ноль. Поэтому зона разрушения (нарушения целостности) смещается в зону ДВУХОСНОГО напряженного состояния - ближе к поверхности (тогда и микротрещины особо не нужны). В более примитивной интерпретации - происходит отрыв зоны А от зоны Б по пограничной зоне В (если бы трещины не "шли своим путём", то в отливках бы образовывался внутренний оторванный от стенок ком - эдакий бубенец).

НО. Если в зоне А образуется раковина (а где ещё раковинам образовываться как не в зоне А !), то на границе раковины напряженное состояние будет ДВУХОСНЫМ, и трещина возможно ОТтуда !

В процессе раздумий до меня дошла жуткая правда. Вот типа лежит отвердевшая УДАЧНАЯ отливка (ни одной трещинки). Но наружный слой сжат, внутренниие области растянуты - надо снимать напряжения отжигом...  Кладём в печку, греем, наружные слои нагреваются-расширяются и РВУТ внутренние (не успевшие нагреться) слои !!
Название: Re: Трещина на детали
Отправлено: Андрей Владимирович от 20.11.10, 12:42:56
"Правда" и на самом деле жуткая! :)