Tích lũy hư hỏng
Tích lũy hư hỏng mô tả sự phát triển dần dần của các hư hỏng vi mô do tải trọng cơ học hoặc nhiệt lặp đi lặp lại. Mỗi chu kỳ tải hoặc nhiệt tạo ra các vết nứt nhỏ hoặc thay đổi tổ chức, chúng tích tụ lại. Khi hư hỏng đạt đến kích thước tới hạn, chi tiết bị phá hủy mà không có cảnh báo trước.
Cơ chế tác động lý-hóa
Mỗi chu kỳ tải trọng tạo ra các biến dạng dẻo nhỏ tại các rãnh, tạp chất hoặc khuyết tật tinh thể. Những biến dạng này làm rách mạng tinh thể và hình thành các vết nứt vi mô. Tại đỉnh vết nứt xuất hiện ứng suất tập trung cao, khiến vết nứt phát triển thêm một đoạn sau mỗi chu kỳ tiếp theo. Chu kỳ nhiệt còn tác động thêm vào tổ chức bằng cách giãn nở và co lại. Do đó, hư hỏng tích lũy liên tục.
Ý nghĩa luyện kim & rủi ro khi hàn
Mối hàn hầu như luôn chứa các khuyết tật nhỏ như lỗ khí, xỉ lẫn hoặc rãnh chân hàn. Những khuyết tật này hoạt động như điểm tập trung ứng suất và khởi đầu tích lũy hư hỏng. Ngoài ra, ứng suất dư do hàn tạo ra tải trọng ban đầu, cộng thêm với tải trọng làm việc và làm tăng tốc hư hỏng. Trong vùng ảnh hưởng nhiệt, hạt thô hoặc martensite giòn có thể thúc đẩy lan truyền vết nứt. Do đó, số chu kỳ tải trọng chịu đựng giảm và chi tiết hỏng sớm hơn.
Thực hành xưởng & hướng dẫn thao tác
Tránh các rãnh nhọn và rãnh chân hàn tại chuyển tiếp mối hàn. Mài nhẵn chuyển tiếp mối hàn để giảm tập trung ứng suất. Chọn vật liệu hàn có độ dai đủ cho vật liệu cơ bản. Khi số chu kỳ tải trọng cao, nên xử lý nhiệt sau hàn để giảm ứng suất dư. Ghi lại số lượng và biên độ chu kỳ tải trọng để ước tính tuổi thọ còn lại. Kiểm tra định kỳ các mối hàn quan trọng để phát hiện vết nứt.