Ksur duttili, magħrufa wkoll bħalaksur tal-plastikjewksur ta 'tagħbija eċċessiva tat-tensjoni, tirreferi għal tip ta 'ksur li sseħħ meta t-tagħbija applikata għal materjal metalliku taqbeż is-saħħa ta' rendiment tagħha, li tirriżulta f'deformazzjoni makroskopika sinifikanti tal-plastik qabel il-ksur. Għalhekk, tissejjaħ ukoll bħalaksur duttili ta' tagħbija żejda.
Eżempju tipiku huwa l-ksur ta 'kampjun tensili lixx taħt tagħbija statika uniaxial, kif muri fil-figura hawn taħt. Il-wiċċ tal-ksur juri ċaragħonqfenomenu ħdejn il-waqfa. Makroskopikament, il-wiċċ tal-ksur għandu atazza-u-konforma: ir-reġjun ċentrali jidherfibrużugriż skurbil-kulur, ġeneralment orjentatperpendikularigħad-direzzjoni tat-tensjoni tat-tensjoni, filwaqt li l-karatteristiċi tar-reġjun ta 'barrashear xufftejndik il-forma f'madwar aAngolu ta' 45 gradgħall-assi tat-tensjoni.
F'applikazzjonijiet prattiċi, il-forma tal-komponenti u l-forzi li jesperjenzaw jistgħu jkunu pjuttost kumplessi, għalhekk il-karatteristiċi tal-morfoloġija tal-ksur makroskopiku jistgħu ma jkunux ovvji. Madankollu, il-bażi primarja għad-distinzjoni bejnksur duttiliuksur fraġlihija l-preżenza jew in-nuqqas ta 'deformazzjoni plastika makroskopika sinifikanti ħdejn il-ksur.
Mill-perspettiva tal-mekkaniżmu tal-ksur f'materjali metalliċi, hemm żewġ tipi ewlenin:separazzjoni taż-żliequksur duttili dimple.
Separazzjoni taż-żlieqjirreferi għall-fenomenu fejn, taħt forza esterna, l-atomi fi ħdan l-istruttura tal-kristall tal-materjal jesperjenzaw jiżżerżqu relattiv tul pjani u direzzjonijiet tal-kristall speċifiċi minħabba l-istress shear, li huwa magħruf bħalaslip. Meta dan iż-żlieq iseħħ b'mod mhux kontinwu jew irregolari, jew meta jiġi mfixkel fil-konfini tal-qamħ, fil-konfini tal-fażi, jew interfejs oħra, f'dawn il-postijiet jiffurmaw vojt jew xquq żgħar, li jwasslu għalseparazzjoni taż-żlieq. Il-ksur tas-separazzjoni taż-żlieq pura huwa relattivament rari f'materjali metalliċi.
Ksur tad-dimple duttilihuwa l-aktar tip komuni. Il-mekkaniżmu għall-formazzjoni u l-propagazzjoni ta' xquq f'dan il-mod huwa kif ġej: materjali metalliċi fihom diversi discontinuities bħal vojt, inklużjonijiet, partiċelli tat-tieni-fażi, konfini tal-qamħ, u konfini tal-fażi. Meta suġġett għal stress ta 'tagħbija żejda (li taqbeż is-saħħa ta' rendiment), konċentrazzjonijiet ta 'tensjoni jiżviluppaw f'dawn ir-reġjuni lokali, li jikkawżaw deformazzjoni plastika. Hekk kif id-deformazzjoni timxi 'l quddiem, jiffurmaw mikrovojt f'dawn id-diskontinwitajiet jew interfaces. Hekk kif ir-razza tkompli tiżdied, il-mikrovojti jikbru u jingħaqdu, eventwalment jgħaqqdu biex jiffurmaw mikroxquq. Taħt stress kontinwu, dawn il-mikroxquq jespandu bil-mod sakemm jilħqu daqs kritiku, li jwassal għal ksur. Dawn il-mikrovojti jissejħudimples duttili(jewfosos tal-plastik). Il-morfoloġija tipika ta 'dimples duttili osservata taħt SEM hija murija fil-figura hawn taħt, fejn partiċelli jew inklużjonijiet tat-tieni-fażi jistgħu wkoll jidhru fil-qiegħ tad-dimples.
Taħt stati differenti ta 'stress, il-morfoloġija ta'dimples duttilifuq ksur duttili tvarja wkoll. Ġeneralment, jistgħu jiġu kklassifikati fi tliet tipi:dimples equiaxed(taħt stress tensili),tiċrita dimples(taħt stress tad-dmugħ, Modalità I), ushear dimples(taħt shear stress, Modalità II u Modalità III).
Fl-analiżi prattika tal-morfoloġija tal-ksur, ħafna drabi jiġi osservat li t-tliet tipi ta 'dimple duttilimorfoloġiji jistgħu jidhru. Dan ġeneralment huwa dovut għall-istat ta 'stress kumpless esperjenzat mill-materjal, jew, taħt kundizzjonijiet ta' stress sempliċi, hekk kif ix-xquq jippropaga, iseħħu bidliet lokali ta 'stress, li jirriżultaw f'differenzi fil-morfoloġija tad-dimple.
Barra minn hekk, ma nistgħux sempliċement niddeterminaw li ksur huwaduttiliibbażat fuq il-preżenza ta 'dimples numerużi fiż-żona tal-ksur lokali. Dimples duttili mhumiex kundizzjoni meħtieġa u suffiċjenti għalksur duttili, għax f'sitwazzjonijiet reali, ħafnaksur imħalltajistgħu jseħħu, bħalkwazi-ksur tal-qsim. Għalhekk, għadu meħtieġ li tgħaqqad kemm l-analiżi makroskopika kif ukoll dik mikroskopika biex tiddetermina t-tip ta 'ksur, tifhem il-mekkaniżmu tal-falliment, tidentifika l-kawża ewlenija tal-falliment tal-ksur, u tipproponi suġġerimenti għat-titjib tal-materjal, disinn tal-komponenti, proċessi ta' manifattura, u ambjenti ta 'użu.
Taħt liema kundizzjonijiet huwa aktar probabbli li jseħħ ksur duttili? Kwalunkwe fattur li jiżdiedduttilità(inaqqasfraġilità) se jippromwovi l-okkorrenza ta 'ksur duttili. Il-punti li ġejjin jiġbru fil-qosor il-fatturi ewlenin:
Mikrostruttura superjuri:Mikrostrutturi differenti jistgħu jwasslu għal ksur differenti taħt l-istess kundizzjonijiet. Pereżempju, il-martensite ittemprat għandu duttilità aħjar, filwaqt li l-perlita + ferrite għandha duttilità relattivament aktar baxxa. L-ewwel huwa aktar probabbli li jesperjenza ksur duttili.
Struttura ta' qamħa-fine:Ġeneralment, iktar ma jkunu fini l-ħbub, aħjar tkun id-duttilità. Barra minn hekk, id-difetti fl-istrutturi ta'-ħbub fini ħafna drabi huma iżgħar, għalhekk huwa meħtieġ stress ogħla għall-ksur.
Inklużjonijiet iebsa jew partiċelli tat-tieni-fażi:Inklużjonijiet iebsa jew partiċelli tat-tieni-fażi ġeneralment ma jnaqqsux id-duttilità tal-materjal. Xi drabi, it-tieni fażi tal-plastik tista 'saħansitra ttejjeb id-duttilità tal-materjal. Kif muri fid-dijagramma hawn taħt, il-dimples duttilifihom ammont sinifikanti ta 'inklużjonijiet ta' sulfid tat-Tip A, iżda l-materjal għadu jesibixxiksur duttili ta' tagħbija żejda.
Materja prima pura:It-titjib tal-purità tal-materjal, bħall-attenzjoni għall-introduzzjoni ta 'elementi esterni ta' impurità waqt il-produzzjoni tal-azzar, it-tnaqqis tal-impuritajiet ta 'ħsara fil-materjal, u l-minimizzazzjoni tal-possibbiltà ta'fraġilità intergranulariuit-tieni-inklużjonijiet fraġli.
Disinn strutturali tajjeb:L-evitar ta 'konċentrazzjonijiet ta' stress, bħat-tnaqqis ta 'kantunieri li jaqtgħu, talji, eċċ., u t-tfassil ta' struttura li tiżgura distribuzzjoni uniformi tat-tagħbija.
Ambjent operattiv tajjeb (temperatura, kundizzjonijiet medji, eċċ.):Minimizzazzjoni tal-espożizzjoni għal midja korrużiva u ambjenti ta'-temperatura baxxa. Jekk dawn il-kundizzjonijiet huma meħtieġa, is-sensittività ambjentali għandha tiġi kkunsidrata meta jiġi ddisinjat il-materjal.
Għalksur duttili, f'applikazzjonijiet prattiċi, jippermetti deformazzjoni sinifikanti mingħajr ksur f'daqqa. Għalhekk, minn din il-perspettiva, meta mqabbla ma 'ksur fraġli, ksur duttili huwa mod aktar aċċettabbli ta 'ksur. Madankollu, jekk id-disinn tal-materjal, il-produzzjoni u l-proċessi tal-użu huma kkontrollati sew f'kull stadju, jistgħu jiġu evitati inċidenti ta 'ksur bla bżonn, u jitnaqqas it-telf tal-proprjetà kemm għan-negozji kif ukoll għan-nazzjonijiet.
