การแตกหักแบบเหนียวของวัสดุตีขึ้นรูป

เนื่องจากในกระบวนการขึ้นรูปพลาสติก พื้นผิวโลหะหรือรอยร้าวภายในมักปรากฏขึ้น และอาจนำไปสู่การแตกหักหรือเศษเหล็ก ดังนั้นการศึกษาสาระสำคัญทางกายภาพของปรากฏการณ์การแตกร้าวและปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการแตกร้าว เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเสียรูปพลาสติกของโลหะต่อไป และป้องกันการแตกร้าวของชิ้นงานเป็นสิ่งที่จำเป็นมาก การแตกหักสามารถจำแนกได้จากหลายมุม จากปรากฏการณ์ทางมหภาค สามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นการแตกหักแบบเปราะและการแตกหักแบบเหนียวในแง่ของปริมาณการเสียรูปก่อนการแตกหัก การแตกหักแบบเปราะไม่มีการเปลี่ยนรูปของพลาสติกหรือการเสียรูปของพลาสติกเพียงเล็กน้อยก่อนการแตกหัก และการแตกหักจะค่อนข้างแบนและเป็นประกายเล็กน้อย การแตกหักแบบเหนียวนั้นผ่านการเสียรูปพลาสติกอย่างมากก่อนที่จะแตกหัก และการแตกหักนั้นมีลักษณะเป็นเส้นใยและสีเข้ม รูปแบบการแตกหักของเหล็ก 42CrMo ที่ศึกษาในบทนี้คือการแตกหักแบบเหนียว ดังนั้นจึงเรียกว่าการแตกหักแบบเหนียว เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นด้านล่าง

การแตกหักแบบเหนียวของโลหะโดยทั่วไปหมายถึงการเกิดขึ้นของข้อบกพร่องขนาดเล็ก เช่น รอยแตกขนาดเล็กและช่องว่างขนาดเล็ก ฯลฯ ในวัสดุโลหะหลังจากการเสียรูปของพลาสติกอย่างรุนแรงภายใต้ภาระภายนอก จากนั้นช่องว่างขนาดเล็กเหล่านี้จะแตกตัว เติบโตขึ้น รวมตัวกัน และนำไปสู่การเสื่อมสภาพของวัสดุอย่างค่อยเป็นค่อยไป เมื่อความเครียดถึงระดับหนึ่ง การแตกหักของวัสดุจะเกิดขึ้นในที่สุด ลักษณะสำคัญของมันคือการเปลี่ยนรูปร่างของพลาสติกในระดับมหภาคที่เห็นได้ชัด เช่น การบวมของเส้นเลือดมากเกินไป การยืดตัวหรือการดัดงอมากเกินไป เป็นต้น และขนาดการแตกหักก็เปลี่ยนไปอย่างมากจากขนาดเดิม การทดลองแรงดึงของโลหะคริสตัลส่วนใหญ่ของการแตกหักแบบดัดมีสามขั้นตอนที่แตกต่างกัน สิ่งประดิษฐ์แรกปรากฏปรากฏการณ์ "การคอดลง" ที่เห็นได้ชัด จากนั้นในบริเวณ "การคอด" จะกระจัดกระจายเป็นรูเล็กๆ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของไมโครโวยด์ความเครียด และค่อยๆ เริ่มเติบโตขึ้น ขึ้นพอลิเมอไรเซชัน สำหรับการพัฒนาของรอยร้าว รอยร้าวตามแนวระนาบเฉือนจะขยายออกไปยังพื้นผิวของชิ้นงาน ซึ่งนำไปสู่การแตกหักของชิ้นงานในที่สุด

ในปัจจุบัน แม้ว่ารูปแบบการแตกหักแบบเหนียวจะพบเห็นได้ทั่วไปในกระบวนการแปรรูปพลาสติก แต่ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง ในกระบวนการเปลี่ยนรูปพลาสติกของวัสดุโลหะ การแตกหักแบบเหนียวอาจเกิดขึ้นได้ในรูปแบบต่างๆ เนื่องจากวิธีการประมวลผลและพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน โดยทั่วไป การแตกหักแบบเหนียวทั่วไปมีลักษณะดังต่อไปนี้: กระบวนการแตกหักทั้งหมดเป็นกระบวนการดูดซับพลังงานชนิดหนึ่ง เนื่องจากการเสียรูปพลาสติกขนาดใหญ่ก่อนที่ชิ้นงานจะแตก ซึ่งต้องใช้พลังงานสูง ในกระบวนการเติบโตและพอลิเมอไรเซชันของโพรงขนาดเล็กและรอยร้าวขนาดเล็ก ช่องว่างใหม่จะถูกสร้างขึ้นและเติบโตขึ้น ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วการแตกหักแบบเหนียวจึงมีลักษณะเฉพาะด้วยการแตกหักหลายครั้ง เมื่อความเครียดเพิ่มขึ้น ช่องว่างและรอยแตกจะก่อตัวและบรรจบกัน แต่เมื่อการเสียรูปไม่เพิ่มขึ้น การแพร่กระจายของรอยแตกจะหยุดลงทันที