روش‌هایی برای تشخیص ترک‌های آهنگری، ترک‌های عملیات حرارتی و ترک‌های مواد خام
ترک ها انواع مختلفی دارند: ترک های مواد خام، ترک های عملیات حرارتی، ترک های آهنگری و غیره که باعث سرگیجه و بی قراری افراد می شود. نحوه شناسایی آنها یک دوره مهم است که شناسایی دقیق فرآیندی که در آن ترک رخ می دهد را تسهیل می کند و برای تجزیه و تحلیل علل تشکیل ترک مفید است.
ابتدا لازم است مفاهیم "ترک مواد اولیه" و "ترک آهنگری" تعریف شود. ترک هایی که پس از آهنگری ظاهر می شوند را باید به عنوان "ترک های آهنگری" فهمید. با این حال، عوامل اصلی که باعث ایجاد ترک های آهنگری می شوند را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:
1. آهنگری ترک های ناشی از نقص در مواد خام.
2. ترک های آهنگری ناشی از فرآیندهای آهنگری نامناسب.
به طور تقریبی از مورفولوژی ماکروسکوپی ترک ها متمایز می شود، ترک های افقی به طور کلی با فلز پایه ارتباطی ندارند و ترک های طولی باید در ترکیب با مورفولوژی ترک و فناوری آهنگری تجزیه و تحلیل شوند.
در دو طرف ترک کربن زدایی وجود دارد که قطعاً ناشی از فرآیند آهنگری است. در مورد اینکه آیا ناشی از مواد اولیه یا فرآیند آهنگری است، باید با توجه به متالوگرافی و فرآیند آنالیز شود.
برای قطعات کار از همان دسته و مدل، ترک‌های آهنگری معمولاً در یک موقعیت قرار می‌گیرند، با گسترش کم عمق زیر میکروسکوپ و کربن‌زدایی در دو طرف. و ترک های مواد ممکن است لزوماً به طور مکرر در یک مکان با اعماق متفاوت زیر میکروسکوپ ظاهر نشوند. پس از مطالعه و تحلیل بیشتر هنوز یک الگوی مشخص وجود دارد.
ترک های مواد عمدتاً با جهت طولی مواد سازگار است. دو نوع ترک آهنگری وجود دارد، یکی در اثر گرمای بیش از حد و سوزاندن بیش از حد ایجاد می شود و در نزدیکی ترک اکسیداسیون و کربن زدایی وجود دارد. نوع دیگری نیز وجود دارد که در هنگام استفاده از آهن سرد می تواند باعث ترک خوردگی شود که پدیده آسیب مشبک و پارگی را دارد. می توان آن را از متالوگرافی تشخیص داد.
هدف از آهنگری:
1. تشکیل الزامات;
2. بهبود ساختار داخلی مواد، اصلاح اندازه دانه و دستیابی به ترکیب و ساختار عنصری یکنواخت.
3. مواد را متراکم تر کنید (مانند سوراخ های انقباض یا شلی که در معرض هوای داخل مواد آهنگری قرار نمی گیرند)، و توزیع ساده تر معقول تر است.
4. فرآیند بعدی را از طریق یک روش عملیات حرارتی پس از آهنگری معقول انجام دهید.
بنابراین مسئولیت در عیوب داخلی مواد اولیه آهنگری است. ریخته گری و آهنگری بزرگ اغلب مستقیماً از آهنگری شمش فولادی شروع می شود و به ناچار تعداد زیادی عیوب ریخته گری در داخل شمش ها وجود دارد. بدیهی است که جعل معقول می‌تواند با مواردی که «عیب» نامیده می‌شوند، مطابقت داشته باشد. بنابراین، منطقی بودن فرآیند آهنگری دلیل اصلی برای تعیین اینکه آیا آهنگری ترک خواهد خورد یا خیر.
البته برای یک فرآیند آهنگری نسبتاً پایدار، اگر از قبل الزامات روشنی برای کنترل سطح عیب مواد اولیه قبل از آهنگری ایجاد شده باشد، زمانی که سطح عیب مواد اولیه بیش از حد نیاز باشد و در حین آهنگری تحت فرآیند آهنگری اصلی، ترک ایجاد شود، می‌توان آن را «ترک آهنگری ناشی از عیوب مواد خام» در نظر گرفت.
مشکل خاص ترک باید با جزئیات تجزیه و تحلیل شود، همراه با تجزیه و تحلیل فرآیند، از جمله اینکه آیا یک جو محافظ در طول فرآیند گرمایش وجود دارد یا خیر. آهنگری باید با آهنگری انجام شود و ترک های مواد اولیه را محکم ببندید. پوست اکسیده شده معمولاً متراکم و به رنگ خاکستری است و کثیفی ناشی از فرآیند تهیه نمونه بسیار شل و دارای رنگ تیره است. در بزرگنمایی بالا، در یک نگاه قابل مشاهده است، اما تشخیص آن دشوار است. می توان آن را مستقیماً با تجزیه و تحلیل طیف انرژی حل کرد.
آهنگری ترک ها
ترک های آهنگری معمولا در دماهای بالا ایجاد می شوند. هنگامی که تغییر شکل آهنگری رخ می دهد، به دلیل انبساط ترک و تماس با هوا، می توان با میکروسکوپ 100X یا 500X مشاهده کرد که ترک با مقیاس اکسید پر شده و هر دو طرف کربن زدایی شده است. ساختار فریت است و خصوصیات مورفولوژیکی آن این است که ترک نسبتاً ضخیم است و عموماً به اشکال متعدد، بدون نوک دقیق، نسبتاً گرد و خالص و بدون جهت دقیق وجود دارد. علاوه بر اشکال معمولی که در بالا ذکر شد، گاهی اوقات برخی از ترک‌های آهنگری ممکن است ظریف‌تر به نظر برسند. اطراف ترک به طور کامل کربن زدایی نشده بلکه تا حدی کربن زدایی شده است.
نمونه ترک آهنگری معمولی:
در لبه ها اکسیدهای بیشتری وجود دارد.
ترک های عملیات حرارتی
ترک‌های ایجاد شده در طول فرآیند گرمایش کوئنچ، تفاوت‌های قابل‌توجهی در ماهیت و مورفولوژی در مقایسه با ترک‌های ایجاد شده در فرآیند گرمایش آهنگری دارند. برای فولاد سازه‌ای، دمای عملیات حرارتی معمولاً بسیار کمتر از دمای آهنگری است و حتی برای فولادهای سریع{{1} و فولاد آلیاژی بالا، زمان گرمایش و عایق‌کاری بسیار کمتر از دمای آهنگری است. با توجه به دمای حرارت بالا در طی عملیات حرارتی، زمان نگهداری طولانی مدت یا حرارت دادن سریع، ممکن است در طول فرآیند گرمایش، ترک زودرس رخ دهد. ایجاد ترک های توزیع شده در امتداد مرزهای دانه های درشت تر. در دو طرف ترک مقداری کربن زدایی وجود دارد و اگر سرعت گرمایش قطعه خیلی سریع باشد، ممکن است ترک زود هنگام رخ دهد. هیچ کربن زدایی آشکاری در دو طرف ترک وجود ندارد، اما در داخل و در انتهای ترک رسوب اکسیدی وجود دارد. گاهی اوقات، به دلیل عملکرد نادرست ابزارهای درجه حرارت بالا و دمای بسیار بالا، ساختار قطعات بسیار درشت می شود و ترک ها در امتداد مرزهای دانه های درشت پخش می شوند.
نمونه های معمولی از خاموش کردن ترک ها:
در 500X، یک شکل دندانه دار با یک ترک گسترده در ابتدا و خطوط ریز تا بدون شکستگی در انتها را نشان می دهد. هیچ آخال متالورژیکی غیرعادی در محل ترک یافت نشد و هیچ پدیده دکربوریزاسیون مشاهده نشد. ترک به شکل دندانه‌دار گسترش می‌یابد و ویژگی‌های معمولی ترک‌ها را خاموش می‌کند.
