Diskontinuiteten av metallmaterialer refererer til ikke-ensartethet og brå endringer i deres interne struktur, sammensetning eller egenskaper. I tilfeller av feilanalyser er det funnet at mange feil er forårsaket av diskontinuiteten av materialer. Diskontinuiteten til strukturer gjenspeiles hovedsakelig i to aspekter: interne defekter og organisasjonens ikke-enhetlighet:
Interne feil:
Porøsitet. Under metallsmelting og støpeprosesser danner gasser som ikke klarer å rømme i tid hulrom i metallet. Disse porøsitetene forstyrrer metallets kontinuitet, reduserer det effektive bærende området og fører til en reduksjon i styrke og seighet. Sveisede ledd inneholder ofte ulik grad og mengder porøsitet.
Krymping og krymping: Hullene som ble dannet i støpingen på grunn av volumkontraksjon av metall under størkningsprosessen. Vanligvis konsentrert i den siste størknet delen av støpingen, vil det gjøre metallstrukturen diskontinuerlig og redusere de mekaniske egenskapene og prosesseringsegenskapene til støpingen.
Sprekker: Sprekker er sprekker som dannes i metaller under prosessering eller bruk på grunn av stresskonsentrasjon, tretthet, sprøhet og andre faktorer. Disse sprekkene er alvorlige diskontinuitetsdefekter som kan fungere som stresskonsentrasjonskilder, noe som får metallmaterialer til å brudd under belastninger langt under deres endelige styrkegrenser, noe som reduserer materialets pålitelighet og levetid betydelig.
Inhomogen organisering og kornstørrelse: Metallmaterialer er sammensatt av mange korn. Hvis størrelsen på korn varierer veldig, er deformasjonsgraden av forskjellige kornstørrelser forskjellig under kraft, og stresskonsentrasjon er lett å oppstå ved korngrenser, noe som resulterer i diskontinuitet av mekaniske egenskaper til materialer.
• Inhomogen fasesammensetning: Metallmaterialer kan inneholde flere faser, så som ferritt, sementitt og perlitt i jernkarbonlegeringer. Disse fasene har forskjellige egenskaper, og atomarrangementet ved grensesnittene deres er diskontinuerlig. Når materialet blir utsatt for kraft eller varme, kan disse grensesnittene bli svake punkter, noe som påvirker materialets generelle ytelse. • Andre fase-partikler eller faser: Utenlandske materiens andre faser stammer hovedsakelig fra størkningsprosessen for metallsmelting. For eksempel kan langstrakte sulfidinneslutninger fragmentere matriksstrukturen, noe som reduserer materialets laterale egenskaper betydelig.
Diskontinuiteten til komponenter skyldes først og fremst segregering: Under størkning av metaller kan ujevne kjølehastigheter og andre faktorer føre til at legeringselementer blir fordelt ujevn over et bredt område. For eksempel kan det være signifikante forskjeller i kjemisk sammensetning mellom bunnen og toppen, noe som kan føre til variasjoner i materielle egenskaper på tvers av forskjellige seksjoner, noe som kan føre til variasjoner.
Ikke bare oppstår diskontinuiteter i sammensetning og mikrostruktur under smelte og støping av metaller, men de oppstår også under påfølgende kaldt og varmt arbeids- og varmebehandlingsprosesser: • Kaldt arbeidsherding: Under kaldt arbeid, metallkorn deform, øker dislokasjonstettheten, noe som resulterer i høyere styrke og hardhet mens du reduserer dustilitet og tøffhet. Denne ytelsesendringen er diskontinuerlig mellom de bearbeidede og ubearbeidede områdene, noe som påvirker påfølgende prosessering og bruk. • Ujevn varmebehandling: Hvis metallmaterialer blir oppvarmet eller avkjølt ujevnt under varmebehandling, kan det føre til inkonsekvente mikrostrukturelle transformasjoner i forskjellige deler av materialet, noe som resulterer i ytelsesvariasjoner. For eksempel, under slukking, kan kjølehastigheten på overflaten og kjernen i en del variere, noe som fører til en høy overflatehardhet og lav kjernehardhet, noe som skaper en diskontinuitet i ytelsen.
