Fenomena Kegagalan Creep Pengencang

Apa yang dimaksud dengan fenomena kegagalan mulurpengencang?

1, Creep adalah fenomena kegagalan di mana bagian logam mengalami deformasi di bawah tekanan jangka panjang dan suhu tinggi. Deformasi yang disebabkan oleh geseran butir sepanjang batas butir merupakan mekanisme utama terjadinya mulur. Ketika suhu deformasi naik menjadi 0.35~0.7 Tm (Tm adalah suhu titik leleh), area lapisan tipis di dekat batas butir mengalami pemulihan dan pelunakan, membentuk transisi. Setelah terjadi deformasi, terjadi distorsi kembali sehingga perlu direstorasi dan dilunakkan kembali untuk mempertahankan deformasi pada daerah tersebut, yang disebut geser batas butir. Karena suhu dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan, geseran batas butir hanya dapat terjadi pada kondisi di atas suhu tertentu.
Kurva mulur tarik logam dibagi menjadi tiga tahap:
Pada tahap pertama, laju mulur secara bertahap melambat dari cepat, yang berhubungan dengan redistribusi cacat kristal.
Pada tahap kedua menunjukkan bahwa kedua mekanisme pengerasan dan pemulihan berada dalam keseimbangan, dengan laju mulur yang konstan. Tahap ini menyumbang sebagian besar dari keseluruhan proses creep.
Pada tahap ketiga, hal ini diwujudkan sebagai peningkatan laju mulur, yang mana pengerasan deformasi logam tidak lagi cukup untuk mencegah deformasi, dan pengurangan penampang efektif mendorong peningkatan laju mulur, yang menyebabkan patah. .
Tidak semua material menunjukkan ketiga tahap di atas dalam kurva mulurnya. Fenomena kegagalan yang disebabkan oleh perubahan ukuran bagian prategang selama proses mulur disebut relaksasi termal. Baut yang digunakan untuk mengencangkan flensa bejana tekan dapat memanjang karena mulur akibat pengaruh suhu dan tegangan jangka panjang, yang mengakibatkan penurunan beban awal dan berpotensi menyebabkan kebocoran pada bejana tekan.
2, Karakteristik utama dan penilaian creep adalah kecepatan deformasi yang sangat lambat. Hal ini dapat dianalisis berdasarkan kondisi kerja spesifik bagian-bagian tersebut untuk menentukan apakah terdapat kondisi mulur (suhu, tegangan, dan waktu). Tanpa suhu yang sesuai dan waktu yang cukup, patahan mulur atau creep tidak akan terjadi. Pada zona rekahan akhir dari rekahan mulur, punggungan sobek tidak sejelas pada rekahan tarik pada suhu kamar. Di bawah pemindaian mikroskop elektron, bentuk butiran di dekat retakan mulur seringkali tidak menunjukkan pemanjangan, sedangkan pada perbesaran tinggi, rongga mulur terkadang dapat terlihat.
3, Metode identifikasi kegagalan mulur adalah relaksasi termal dan deformasi plastis, keduanya memiliki deformasi sisa pada tingkat makroskopis dan mudah tertukar. Patahan plastis dan patahan persisten (atau patahan merayap) mudah tertukar karena, secara makroskopis, terdapat deformasi sebelum patahan dan necking di dekat permukaan patahan. Perbedaannya dapat dilihat dari beberapa aspek berikut ini.
1. Perbedaan kondisi kerja sudah diketahui dengan baik. Deformasi plastis dan patah plastis terjadi pada tegangan tarik, dengan proses yang lebih cepat dan suhu yang lebih rendah. Relaksasi termal dan fraktur persisten merupakan proses kegagalan dimana suhu dan waktu memainkan peranan penting. Temperatur pengoperasian yang lebih tinggi dan waktu servis yang lebih lama merupakan kondisi yang diperlukan untuk mode kegagalan ini. Untuk memahami kondisi kerja, selain berkonsultasi dengan materi tertulis, periksa langsung apakah ada bekas suhu tinggi, seperti warna oksidasi, pada reruntuhan. Saat menganalisis kondisi kerja, seseorang harus sangat berhati-hati. Misalnya, bejana bertekanan tinggi yang telah lama bekerja pada tekanan rendah, tiba-tiba tekanannya naik sehingga menyebabkan sambungan.bautuntuk istirahat. Hanya dengan memahami secara spesifik tekanan, suhu, dan waktu servis yang relevan dalam kondisi kerja yang berbeda, seseorang dapat menentukan apakah terdapat kegagalan mulur.
2. Perbedaan morfologi rekahan adalah lesung ulet pada permukaan rekahan plastis sangat jernih, dan area agregat mikropori relatif tajam. Di bawah pemindaian mikroskop elektron, area ini tampak sebagai garis putih terang. Pada permukaan rekahan merayap, area di mana pori-pori mikro berkumpul relatif kusam, dan di bawah pemindaian mikroskop elektron, tidak ada garis putih terang yang terlihat jelas di area ini. Pada permukaan rekahan creep, warna oksidasi dapat diamati, dan terkadang pori-pori creep juga terlihat.
3. Struktur mikro yang merambat di dekat permukaan rekahan sebagian besar merupakan rekahan intergranular, sedangkan rekahan plastis sebagian besar merupakan rekahan transgranular. Pada sampel yang telah mengalami creep, pori-pori creep dapat terlihat. Selain itu, baja karbon bertahan pada suhu tinggi untuk waktu yang lama, dan karbida mengalami penggilingan batu pada tingkat tertentu.
4, Tindakan untuk meningkatkan ketahanan mulur
1. Dalam hal desain, penting untuk memilih bahan dengan benar dan menentukan dimensi bagian berdasarkan karakteristik produk. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak material baru telah dikembangkan untuk memenuhi peningkatan persyaratan suhu dan beban produk, namun data kinerja mulur yang dapat diberikan kepada desainer tidaklah cukup. Dalam hal ini, di satu sisi, kegagalan awal dapat terjadi karena tingginya tingkat tegangan pada desain. Di sisi lain, mungkin juga desainnya terlalu konservatif sehingga menimbulkan pemborosan yang tidak perlu. Misalnya, umur desain pembangkit listrik termal umumnya 100.000 jam. Di Cina, banyak jaringan pipa uap utama bertekanan tinggi 540 derajat dan 10MPa dari pembangkit listrik telah mencapai umur desainnya. Namun, menurut perkiraan masa pakai baru-baru ini, masa pakai boiler ini dapat diperpanjang hingga 200.000 jam.
Secara umum, mode kegagalan ini memerlukan waktu yang lama, sehingga menghasilkan kecepatan respons yang lambat. Tindakan yang efektif adalah dengan mempelajari dan menentukan lebih lanjut berdasarkan pengujian dan akumulasi sifat mulur material.
2. Manajemen kualitas yang ketat diterapkan di bidang manufaktur untuk menghindari perakitan produk dengan suku cadang yang tidak memenuhi spesifikasi teknis, yang khususnya penting untuk produk dengan siklus kegagalan yang lebih lama. Tentu saja, tindakan khusus harus dibentuk berdasarkan analisis kegagalan selama servis produk.
3. Tindakan yang diambil selama penggunaan: Kelebihan beban adalah penyebab umum kegagalan mulur pada produk. Oleh karena itu, kontrol ketat terhadap kondisi penggunaan selama penggunaan merupakan tindakan yang sangat penting untuk meningkatkan masa pakai dan keandalan produk. Memperkuat pemantauan status kualitas produk dalam layanan dan komponen utama merupakan langkah efektif untuk memastikan keandalan produk.