Duktiler Bruch von Schmiedewerkstoffen

Da beim plastischen Umformen häufig die Metalloberfläche oder innere Risse auftreten und sogar zu Schmiedebrüchen oder -schrott führen, wird die Untersuchung der physikalischen Essenz des Rissphänomens und verschiedener Faktoren, die die Rissbildung beeinflussen, zur weiteren Verbesserung der plastischen Verformungsleistung von Metall durchgeführt und das Verhindern von Werkstückrissen ist sehr notwendig. Fraktur kann aus vielen Blickwinkeln klassifiziert werden. Aufgrund des makroskopischen Phänomens kann es hinsichtlich des Verformungsbetrags vor dem Bruch grob in Sprödbruch und duktilen Bruch unterteilt werden. Sprödbruch hat keine plastische Verformung oder nur eine geringe plastische Verformung vor dem Bruch, und der Bruch ist relativ flach und leicht glänzend. Der duktile Bruch hat vor dem Bruch eine erhebliche plastische Verformung erfahren, und der Bruch ist faserig und dunkel. Die Bruchform von 42CrMo-Stahl, die in diesem Kapitel untersucht wird, ist duktiler Bruch, daher wird sie als duktiler Bruch bezeichnet, sofern nachstehend nichts anderes angegeben ist.

Der duktile Bruch von Metall bezieht sich im Allgemeinen auf das Auftreten von Mikrodefekten wie Mikrorissen und Mikrohohlräumen usw. in Metallmaterialien nach starker plastischer Verformung unter äußerer Belastung. Dann werden diese Mikrohohlräume Keime bilden, aufwachsen, konvergieren und zu einer allmählichen Verschlechterung der Materialien führen. Ab einem bestimmten Dehnungsgrad kommt es schließlich zum makroskopischen Materialbruch. Seine Hauptmerkmale sind eine offensichtliche makroskopische plastische Verformung, wie z. B. übermäßige Gefäßschwellung, übermäßige Dehnung oder Biegung von Schmiedestücken usw., und die Bruchgröße wird auch stark von der ursprünglichen Größe verändert. Die meisten Kristallmetall-Zugexperimente des duktilen Bruchs haben drei unterschiedliche Phasen, die ersten Artefakte erscheinen offensichtliches "Einschnürungs"-Phänomen, und dann im "Einschnürungs"-Bereich verstreutes kleines Loch, aufgrund der Zunahme der Dehnungsmikroporen und allmählich begann die Polymerisation zu wachsen Für die Entwicklung von Rissen wird der Riss entlang der Scherebene auf die Oberfläche des Werkstücks ausgedehnt und schließlich zum Bruch des Werkstücks geführt.

Derzeit sind zwar duktile Bruchformen in der Kunststoffverarbeitung üblich, die entsprechenden Theorien müssen jedoch verbessert werden. Beim plastischen Verformungsprozess metallischer Werkstoffe können aufgrund unterschiedlicher Verarbeitungsverfahren und technologischer Parameter unterschiedliche Formen des duktilen Bruchs auftreten. Im Allgemeinen hat der gewöhnliche duktile Bruch die folgenden Eigenschaften: Der gesamte Bruchprozess ist eine Art Energieabsorptionsprozess aufgrund der großen plastischen Verformung vor dem Reißen des Werkstücks, was einen hohen Energieverbrauch erfordert; Während des Wachstums und der Polymerisation von Mikrohohlräumen und Mikrorissen werden neue Hohlräume erzeugt und wachsen, sodass der duktile Bruch im Allgemeinen durch mehrere Brüche gekennzeichnet ist. Mit zunehmender Dehnung bilden sich Hohlräume und Risse und konvergieren, aber wenn die Verformung nicht zunimmt, stoppt die Rissausbreitung sofort.