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鯊魚也瘋狂新蟲 (職業(yè)作家)
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[求助]
銅合金受力表面加熱后開裂 已有3人參與
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銅合金表面受循環(huán)摩擦應(yīng)力后，加熱到四百度，沒有保護(hù)氣氛，表面出現(xiàn)大量裂紋，主要原因是什么？ 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
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2樓2016-12-22 08:06:06
【答案】應(yīng)助回帖
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鯊魚也瘋狂: 金幣+5, ★★★很有幫助, 感謝回復(fù)。非常有幫助！ 2016-12-22 09:25:32
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鯊魚也瘋狂: 金幣+5, ★★★很有幫助, 感謝回復(fù)。非常有幫助！ 2016-12-22 09:25:32
| 從你的描述中可以有個判斷： 合金在冷狀態(tài)下受循環(huán)摩擦應(yīng)力，其表面組織會相應(yīng)儲存大量內(nèi)應(yīng)力，這部分內(nèi)應(yīng)力大小在冷狀態(tài)下小于它的屈服或斷裂強(qiáng)度，所以不會產(chǎn)生明顯變形或開裂，但在加熱過程中，由于殘余內(nèi)應(yīng)力釋放不夠完全，在某個溫度點(diǎn)的時候，其內(nèi)應(yīng)力大于它某個點(diǎn)的斷裂強(qiáng)度(溫度升高合金強(qiáng)度降低)，在這個點(diǎn)就會萌生裂紋，從而逐步擴(kuò)展開裂 |
3樓2016-12-22 08:23:35
4樓2016-12-22 08:36:02
highpurity
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5樓2016-12-22 08:48:47
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【答案】應(yīng)助回帖
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整個開裂過程可以說是摩擦過程形成的局部應(yīng)力，在溫度升高時開裂。 1、如三樓所說的，摩擦過程的機(jī)械力形成局部應(yīng)力。在高溫時局部的強(qiáng)度降低，局部斷裂形成裂紋。這是一種可能性。 2、實際上，更可能的原因是：由于你的材料是銅合金，在摩擦過程中，會產(chǎn)生大量的熱，摩擦熱分布的不均勻，會時各處的組織發(fā)生變化，而摩擦熱的溫度在局部能達(dá)到與被摩擦金屬熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)某潭龋�，自然會發(fā)生組織變化。發(fā)生組織變化后的各個局部，再經(jīng)過整體加熱時，由于各個局部的組織不同，熱膨脹系數(shù)就不同，所以會在熱應(yīng)力下開裂。這里面既有前面的組織應(yīng)力，由于后續(xù)的熱應(yīng)力。 這種現(xiàn)象發(fā)生在磨削過程中經(jīng)常出現(xiàn)。因為磨削會難以避免地存在摩擦。 說白了，它就是磨削裂紋。在實際中，磨削和摩擦的界限根本難以區(qū)別。 |
6樓2016-12-22 10:37:04
鯊魚也瘋狂
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非常感謝耐心回復(fù)，收獲很多。同時想咨詢一下，怎么處理可以減少摩擦產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，或者使組織分布均勻一些？ 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
7樓2016-12-22 11:23:05
kissego100
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不知道你循環(huán)摩擦的目的是什么？ 要解決你的問題，首先要分清楚究竟是哪一種應(yīng)力導(dǎo)致的。這一點(diǎn)可以由圖像觀察得知。 若是機(jī)械應(yīng)力，應(yīng)當(dāng)有局部的壓痕和竄動痕跡。它導(dǎo)致的裂紋，應(yīng)該像是被撕開一樣的，裂紋沿壓痕分布。 若是組織應(yīng)力導(dǎo)致的裂紋，應(yīng)該是脆性的開裂，顯示痕跡圓滑。 1、減少由機(jī)械接觸導(dǎo)致的應(yīng)力只能是通過減小整體的力，或者使力在整體的分布更加均勻化。 2、應(yīng)當(dāng)說明，它開始的組織并不一定是不均勻的。要減小由摩擦熱導(dǎo)致的組織變化，只能通過減少摩擦才能實現(xiàn)。降低壓力或潤滑。還有，增加壓力，不使摩擦相對運(yùn)動發(fā)生。 當(dāng)然，一切措施必須基于你的工作目的。 |
8樓2016-12-22 11:39:59
鯊魚也瘋狂
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你好。樣品表面做循環(huán)摩擦的目的是研究材料的耐磨性，加熱后發(fā)現(xiàn)磨損后的表面出現(xiàn)大量類似網(wǎng)狀的裂紋，裂紋分布均勻，電鏡觀察屬于您提到的脆性斷裂。如果是這種斷裂能否通過調(diào)控?zé)崽幚砉に囘_(dá)到減少裂紋的目的？ 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
9樓2016-12-22 11:48:13
kissego100
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現(xiàn)在你這種裂紋的出現(xiàn)，不是耐磨性出了問題。 從你追求耐磨性，證明這種合金的硬度較高。硬度高，提高了耐磨性。 而硬度，是材料元素成分和微觀組織結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)。 能夠出現(xiàn)組織應(yīng)力裂紋，說明在熱處理的過程中使得組織中蘊(yùn)含了較多的能量。我的意思是，這種組織內(nèi)部蘊(yùn)含了太多能量，相比常溫時，它的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形。其中的塑性變形已經(jīng)卸載了應(yīng)力，而彈性變形的應(yīng)力則持續(xù)存在。 這種彈性變形的應(yīng)力是你硬度的根源。 所以，你要去除晶體內(nèi)應(yīng)力才能較少裂紋出現(xiàn)，而減少晶體內(nèi)的應(yīng)力，則會使硬度降低。這與你對材料耐磨性的要求恐怕會有沖突。 要根本上解決，就要改變你的金屬強(qiáng)化原理。 但是，現(xiàn)在的問題不一定是這個問題。 而是，你所采取的實驗條件不恰當(dāng)，雖然是個摩擦實驗，是為了測磨損性。但是，現(xiàn)在，是材料對摩擦產(chǎn)生的熱不均勻性的敏感度較高，而產(chǎn)生了裂紋。 不能說是他的耐磨性有問題。 關(guān)于熱處理方面，回火可以減少材料的應(yīng)力集中，降低裂紋的出現(xiàn)。摩擦溫度低于回火溫度時，有效果。當(dāng)摩擦溫度高于回火溫度時，也有效果，因為回火改變應(yīng)力集中是通過對微觀結(jié)構(gòu)的改變來實現(xiàn)的。但是，具體的效果要你通過實驗來檢驗了。 |
10樓2016-12-22 13:16:44
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