ثالثا: الشقوق في المواد الخام
صفات:
تتشكل الشقوق في المواد الخام في المقام الأول أثناء تصنيع المواد أو مناولتها وقد تختلف في طبيعتها وشكلها اعتمادًا على المادة المحددة وعملية التصنيع.
قد توجد هذه الشقوق داخل المادة أو على سطحها وقد تتوسع أكثر أثناء المعالجة أو الاستخدام اللاحق.
أسباب التوليد:
أ. الضغوط الداخلية
الإجهادات الحرارية: الإجهادات التي تتعرض لها المادة نتيجة لتغيرات درجة الحرارة أثناء المعالجة أو التصنيع. وإذا تجاوزت هذه الإجهادات قوة أو صلابة المادة، فقد تؤدي إلى ظهور شقوق مجهرية.
إجهاد التشوه: الإجهادات الناتجة أثناء تشوه المادة عن طريق الضغط أو التمدد وما إلى ذلك. إذا كان التشوه كبيرًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى ظهور شقوق مجهرية داخل المادة.
ب. عناصر الشوائب الزائدة
الكبريت والفوسفور وعناصر أخرى: قد تؤدي المستويات الزائدة من هذه العناصر إلى انفصال موضعي للمعدن، مما يجعل قوة المادة أقل من بقية المادة الأصلية، وبالتالي زيادة خطر التشققات الدقيقة. على سبيل المثال، قد تؤدي المستويات الزائدة من الكبريت والفوسفور وعناصر الشوائب الأخرى إلى انفصال موضعي للمعدن، مما يتسبب في حدوث شقوق.
ج. خليط
الشوائب غير المعدنية: مثل فتحات الرمل وفتحات الهواء وما إلى ذلك. تعمل هذه الشوائب على إضعاف استمرارية المادة وتصبح نقطة بداية الشقوق.
د. تجميع الكربيد تجميع الكربيد:
في عملية التبريد يكون عرضة لظاهرة الإفراط في الطهي، بحيث تكون المادة عرضة للتشقق وتشكيل الشقوق الدقيقة.
هـ. مشاكل في عملية تصنيع المواد الخام
تشوه الضغط المفرط: قد يؤدي تشوه الضغط المفرط إلى إتلاف الفولاذ، مما يؤدي إلى ظهور شقوق مجهرية.
نتوءات القطع الزائدة: يمكن أن تتسبب نتوءات القطع الزائدة التي يتم إنشاؤها أثناء عملية القطع أيضًا في إتلاف الفولاذ، مما يؤدي إلى ظهور شقوق مجهرية.
طرق التمييز بين الشقوق المعدنية
1. المراقبة بالعين المجردة
المبدأ: الحكم من خلال ملاحظة الشقوق على سطح المعدن بالعين البشرية تحت ظروف الإضاءة.
المميزات: بسيطة وسهلة الاستخدام، ويمكن استخدامها في فحص المظهر البسيط للأجزاء المعدنية. ومع ذلك، فإن العيب هو أنه لا يمكن الحكم على حجم وعمق الشقوق بدقة.
2. طريقة الكشف عن الجسيمات المغناطيسية
المبدأ: استخدم مستشعر المجال المغناطيسي الذاتي للكشف عن الشقوق على سطح الأجزاء المعدنية. بعد تطبيق المسحوق المغناطيسي، سيتم امتصاص المسحوق المغناطيسي بالقرب من الشق لإنتاج خطوط المسحوق المغناطيسي، وبالتالي الكشف عن معلومات الشق.
المميزات: دقة عالية، قادرة على اكتشاف الشقوق الصغيرة. لكن متطلبات التشغيل صارمة، مثل قوة المجال المغناطيسي، والاتجاه، وما إلى ذلك، يجب أن تكون ضمن نطاق معين.
3. طريقة الطلاء
المبدأ: من خلال تطبيق سائل معين، يتم استخدام الفرق في التوتر السطحي للسائل للكشف عن الشقوق. سوف يتجمع السائل عند الشق ليشكل نمطًا محددًا.
المميزات: بسيط وسهل، لكن اللزوجة والتوتر السطحي للسائل يتطلبان درجة عالية، ولا يستطيعان إلا اكتشاف الشقوق السطحية.
4. طريقة كشف الاختراق
المبدأ: يتم اكتشاف الشقوق السطحية الضحلة عن طريق تطبيق مواد كيميائية لتشكيل صبغة ماصة على سطح المعدن. بعد دخول المادة المخترقة إلى الشق، يتم الحكم على الشق من خلال ملاحظة بقايا الصبغة من خلال خطوات مثل الطلاء والتنظيف.
الخصائص: يمكنه اكتشاف الشقوق السطحية الصغيرة وعكس معلومات عمق الشقوق. ومع ذلك، تتأثر نتائج الكشف بشكل كبير بالقدرة الفنية للمشغل، كما أن الحل الاختراقي مكلف ويضر بجسم الإنسان.
5. طريقة الكشف بالموجات فوق الصوتية
المبدأ: بإطلاق موجات صوتية عالية التردد على سطح الأجزاء المعدنية للكشف عن الشقوق داخل المعدن. استخدام الموجات الصوتية في مواد مختلفة بين الانعكاس والانكسار، وقياس زمن الانعكاس والانكسار واختلاف الطاقة للكشف عن الشقوق.
المميزات: دقة عالية، ويمكنه اكتشاف معلومات التشقق الداخلي للأجزاء المعدنية. ومع ذلك، فإنه يتطلب معدات خاصة ومتطلبات تشغيل عالية.
6. تقنية كشف الأشعة
المبدأ: استخدام الكشف عن الأشعة في العيوب والأجزاء غير المدمرة لمعدل الاختراق مختلف لتحديد وجود أو عدم وجود عيوب.
الخصائص: نتائج الكشف عن الصورة بديهية، لأن معدل اكتشاف الطفرة في العيوب مرتفع، ولكن التغيير التدريجي للعيوب مثل تأثير اكتشاف الشقوق ضعيف، والتلوث الخطير للبيئة.
شقوق المعالجة الحرارية: ترتبط بشكل أساسي بعملية التبريد، وتكون خصائص الشقوق واضحة، وتظهر في الغالب في منطقة تركيز الإجهاد في قطعة العمل.
شقوق التشكيل: وثيقة الصلة بعملية التشكيل، ويكون شكل الشقوق جريئًا، ويحدث غالبًا بسبب عيوب داخلية في المادة أو عملية التشكيل غير السليمة.
شقوق المواد الخام: تنشأ نتيجة لعملية تصنيع المواد، وقد توجد داخل المادة أو على سطحها، وتختلف خصائصها وشكلها باختلاف المادة وعملية التصنيع.
من خلال الملاحظة الدقيقة لشكل الشقوق وموقعها وخصائص المقطع العرضي، بالإضافة إلى الأسباب المحتملة للشقوق، يمكننا التمييز بشكل أكثر دقة بين شقوق المعالجة الحرارية المعدنية وشقوق التشكيل وشقوق المواد الخام.
إذا كان لديك أي أسئلة حول الشقوق المعدنية، مرحبا بكم لمناقشتها!
