خستگی فلز

خستگی فلز Metal Fatigue

خستگی فلز

خستگی فلز اصطلاح عمومی ، برای معرفی دلیل شکستگی پیشرونده در حین کار و از دست دادن پیش بینی نشده اجزای فلزی مرتبط است.

در علم مواد ، خستگی فرایندی است که در آن ماده در اثر تنش ها و فشارهایی که کمتر از نیاز به جدا شدن مواد است ، به آرامی و به تدریج (و اغلب به طور دائم) آسیب می بیند.

اگر این ماده فلزی باشد ، به سمت خستگی فلز تمایل پیدا می کند.

به عنوان مثال این مسئله در سیم های فولادی سبب می شود حتی اگر مقاومت کششی فلز از بین نرود ، سیم های فولادی از هم جدا شوند .

خستگی فلز با چندین چرخه تنش که قطعه تجربه و سطح تنش را تحمیل می کند ، کاهش می یابد.

اگر اجزا دارای خطوط ایجاد تنش یا افزایش دهنده های تنش مانند بریدگی ها ، سوراخ ها … باشد در نتیجه آن خرابی ایجاد می شود.

 

 

طبقه بندی خستگی فلز

خستگی فلز Metal Fatigue

خستگی فلزات در 3 مرحله طبقه بندی می شود:

  • شروع ترک : ریز ترکها در نوک نقایص ریز ساختاری در ساختار فلز باز می شوند.
  • انتشار ترک : بارگذاری مکرر می تواند باعث رشد یا انعقاد ریز ترکهایی شود که گسترش یافته و به تهدیدی برای یکپارچگی ساختاری فلز تبدیل می شوند.
  • خرابی : تجمع ترک منجر به تجزیه مواد می شود که به طور معمول با تغییر شکل همراه نیست.

بخش زیادی از سازه ها و تأسیسات فلزی تحت بارگذاری مکرر یا حلقوی قرار می گیرند.

از پل هایی که بار وسایل نقلیه را تحمل می کنند تا هواپیماهایی که تحت تأثیر دیفرانسیل فشار هوا قرار دارند.

خستگی مواد یک الگوی شکست معمول است که در صورت عدم شناسایی خطرناک است.

 

مطالعات درباره خستگی فلز

خستگی فلز Metal Fatigue

در مطالعه ای که اخیراً در ساینس منتشر شده است ، محققان بر منشا فرآیند خستگی در نیکل تمرکز کردند.

این تیم با استفاده از تکنیک های با وضوح بالا ، ترک های میکروسکوپی را که به نوارهای برشی تبدیل شده و منجر به شکست مواد می شود ، مطالعه کرد.

 

     جعفر ا.العوادی ، یکی از نویسندگان این تحقیق و استاد مهندسی مکانیک در دانشکده مهندسی جان هاپکینز ، اظهار داشت

“شکست خستگی همه فلزات را آزار می دهد و کاهش آن از اهمیت بالایی برخوردار است.”

 

 

طبق مشاهدات آنها ، ارتباطی بین توسعه اولیه میکرو ترک به محل نهایی شکستگی وجود دارد که منجر به خرابی می شود.

این یافته بسیار مهمی است زیرا پیش بینی محل رشد ترکهای بزرگ فعال است.

بنابراین می توان بر اساس تشخیص ریز ترک ها از بروز خرابی جلوگیری کرد.

 

    “ما اکنون می توانیم درک اساسی تری از آنچه منجر به ترک می شود داشته باشیم. مفهوم عملی این است که به ما امکان می دهد زمان و چگونگی شکست مطالب را درک و پیش بینی کنیم. “

 

آزمایش در مکانیزم های دیگر

خستگی فلز Metal Fatigue

دانشمندان همچنین برای تأکید بر اهمیت درک دقیق مکانیزم شروع و انتشار ترک میکروسکوپی ، روی جنبه دیگری تأکید دارند.

در صنعت ، شرکت ها تمایل دارند بسیاری از قطعات فلزی را از ترس خستگی و بدون اطمینان در مورد شرایط مواد ، جایگزین کنند.

آزمایش های معمول بر روی مراحل اولیه ایجاد ترک متمرکز نیستند و در نمونه های بزرگتر از نمونه های واقعی استفاده می شوند.

 

    پروفسور العوادی ، ذکر کرد:

“این مولفه در واقع می تواند خوب باشد و هرگز از کار نیفتد ، اما به هر حال آن را صرفاً بر اساس استدلال های آماری دور می اندازد.” این هدر دادن پول زیادی است. “بنابراین ، ارزیابی اهمیت تکامل خستگی برای درک کامل هنگامی که یک جز component مستعد شکست است و عملکرد بیشتری ندارد.

 

 

روند Metal Fatigue چگونه است؟

خستگی فلز Metal Fatigue

روند خستگی فلزات به طور قابل توجهی از ماده ای به ماده دیگر متفاوت است.

در برخی از سناریوها ، نقص تقریباً به محض وارد آمدن تنش و فشار روی مواد رخ می دهد و رشد آنها بسیار آهسته تا اینکه یک خرابی کامل رخ دهد.

در موارد دیگر ، تا زمانی که تقریباً از بین نرفته باشد ، آسیبی به مواد وارد نخواهد شد.

سپس ، در آخرین مرحله ، نقص ظاهر شده و به سرعت قبل از خرابی کامل ایجاد می شود.

خود ماده اولین فاکتور در آن است.

حد خستگی بسیاری از مواد تقریباً یک چهارم تا سه چهارم مقاومت کششی مواد است.

میزان تنش یا فشار وارد شده بر روی ماده عامل دیگری است.

هرچه فشار بیشتر باشد ، خستگی فلز زودتر ایجاد می شود.

عوامل محیطی با خستگی در فلزات ارتباط دارند.

 

روشهای آزمایش Metal Fatigue چیست؟

خستگی فلز Metal Fatigue

آزمایش خستگی فلز تجزیه و تحلیل کیفیت مواد و بینشی تقریبی از پارامترهای طراحی را به مهندسان ارائه می دهد.

این تست در بهبود عمر خستگی اجزای سیستم مفید است.

آزمایش خستگی فلزات اغلب مهندسین را ، با ابزار توانمند می کند.

برای پیش بینی عمر مفید یک قطعه ، مهندسان با شبیه سازی بار چرخه ای که قطعه در حین تولید متحمل می شود ، خستگی فلز را کنترل می کنند.

شناخت عملکرد خستگی قطعه قبل از کاربرد واقعی آن ضروری است.

درک محدودیت های بارگذاری چرخه ای که یک قطعه می تواند مقاومت کند ، به جلوگیری از خرابی های فاجعه بار میدان کمک می کند.

آزمایش داده ها برای تعیین عملکرد خستگی ، آن را ایمن تر ، قابل اعتماد تر  و به شناسایی فضای پیشرفت در طراحی کمک می کند.

یکی از دلایل مهم آزمایش خستگی فلزات این است که برخی از ترک ها با یک بازرسی بصری معمولی قابل شناسایی نیستند.

 

 

 

مارکت پیچ به عنوان تامین کننده و فروشنده انواع پیچ ، مهره و واشر … ، با فراهم آوردن بستری امن برای خرید تمامی نیاز های شما را در این صنعت فراهم آورده است .

برای خرید انواع اتصالات می توانید با کارشناسان مجموعه در ارتباط باشید .

برای مشاهده مطالب و محصولات بیشتر ما را در اینستاگرام دنبال کنید .