Nứt do mài: Lỗi chính trong kiểm soát và thử nghiệm chất lượng thép

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Các vết nứt do mài là các vết nứt nông hoặc dưới bề mặt phát triển trên bề mặt của các bộ phận thép trong hoặc sau các hoạt động mài. Các vết nứt này được đặc trưng bởi các vết nứt nhỏ, thường là các đường nứt mảnh có thể kéo dài trên bề mặt hoặc hơi bên dưới bề mặt, làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của sản phẩm thép. Chúng là một khuyết tật nghiêm trọng trong ngành công nghiệp thép vì chúng có thể đóng vai trò là điểm khởi đầu cho sự hỏng hóc do mỏi, ăn mòn hoặc sự lan truyền vết nứt tiếp theo, do đó làm giảm tuổi thọ và độ tin cậy của các bộ phận thép.

Trong bối cảnh kiểm soát chất lượng thép và thử nghiệm vật liệu, vết nứt do mài được coi là khuyết tật bề mặt cho thấy thông số mài không phù hợp, vấn đề ứng suất dư hoặc lỗ hổng cấu trúc vi mô. Phát hiện và ngăn ngừa vết nứt do mài là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất cơ học, độ bền và độ an toàn của các thành phần thép, đặc biệt là trong các ứng dụng chịu ứng suất cao như hàng không vũ trụ, ô tô và kỹ thuật kết cấu.

Trong khuôn khổ rộng hơn của đảm bảo chất lượng thép, các vết nứt mài đóng vai trò là chỉ báo về các khiếm khuyết trong kiểm soát quy trình và tính ổn định của cấu trúc vi mô. Sự hiện diện của chúng thường thúc đẩy phân tích luyện kim chi tiết và điều chỉnh quy trình để giảm thiểu sự xuất hiện của chúng, do đó duy trì tính toàn vẹn và các tiêu chuẩn hiệu suất của các sản phẩm thép.

Bản chất vật lý và nền tảng luyện kim

Biểu hiện vật lý

Ở cấp độ vĩ mô, các vết nứt mài xuất hiện dưới dạng các vết nứt nhỏ, có thể nhìn thấy trên bề mặt thép, thường giống như một mạng lưới các đường mỏng. Các vết nứt này có thể được phát hiện bằng mắt thường dưới kính lúp hoặc thông qua các kỹ thuật kiểm tra bề mặt như thử nghiệm thuốc nhuộm thẩm thấu hoặc kiểm tra hạt từ tính.

Về mặt vi mô, các vết nứt do mài được đặc trưng bởi các vết nứt hẹp, dài có thể xuyên qua vài micromet đến vài chục micromet bên dưới bề mặt. Dưới kính hiển vi luyện kim, chúng thường xuất hiện dưới dạng các vết nứt sắc nét, sạch với biến dạng dẻo tối thiểu, biểu thị các chế độ hỏng giòn.

Các đặc điểm đặc trưng bao gồm hướng của chúng—thường song song hoặc vuông góc với hướng nghiền—và xu hướng tập trung ở các vùng có ứng suất dư cao hoặc tính không đồng nhất về cấu trúc vi mô. Chúng cũng có thể liên quan đến các lỗ rỗng siêu nhỏ, tạp chất hoặc vết nứt siêu nhỏ đóng vai trò là các vị trí khởi đầu.

Cơ chế luyện kim

Các vết nứt do mài chủ yếu là kết quả của sự tương tác giữa ứng suất cơ học trong quá trình mài và các đặc điểm cấu trúc vi mô của thép. Quá trình mài liên quan đến nhiệt độ cục bộ cao và lực cơ học gây ra ứng suất dư—có thể là ứng suất kéo hoặc nén—trên bề mặt.

Nếu ứng suất kéo dư vượt quá độ bền gãy cục bộ của thép, các vết nứt nhỏ có thể bắt đầu ở các điểm không đồng nhất về cấu trúc vi mô như tạp chất, cacbua hoặc ranh giới hạt. Làm mát nhanh và các gradient nhiệt trong quá trình nghiền có thể gây ra sốc nhiệt, dẫn đến gãy giòn dọc theo các mặt phẳng cấu trúc vi mô.

Thành phần thép ảnh hưởng đến độ nhạy; ví dụ, thép cacbon cao hoặc thép có cấu trúc vi mô thô dễ bị nứt hơn. Các điều kiện xử lý như tốc độ nghiền cao, tốc độ nạp quá mức hoặc làm mát không đủ làm trầm trọng thêm sự tập trung ứng suất và thúc đẩy hình thành vết nứt.

Các yếu tố vi cấu trúc như kích thước hạt, phân bố pha và hàm lượng tạp chất ảnh hưởng đáng kể đến sự khởi đầu và lan truyền vết nứt. Các vi cấu trúc mịn, đồng nhất có xu hướng chống lại sự hình thành vết nứt, trong khi các vi cấu trúc thô hoặc giòn tạo điều kiện cho sự phát triển vết nứt.

Hệ thống phân loại

Phân loại chuẩn của vết nứt mài thường liên quan đến xếp hạng mức độ nghiêm trọng dựa trên chiều dài, mật độ và độ sâu của vết nứt. Các danh mục phổ biến bao gồm:

• Các vết nứt nhỏ: Các vết nứt nhỏ chỉ giới hạn ở bề mặt, có tác động tối thiểu đến các tính chất cơ học.
• Các vết nứt vừa phải: Các vết nứt mở rộng một chút bên dưới bề mặt, có khả năng ảnh hưởng đến tuổi thọ chịu mỏi.
• Các vết nứt nghiêm trọng: Các vết nứt sâu, rộng ảnh hưởng đến toàn bộ mặt cắt ngang và có thể dẫn đến hỏng hóc ngay lập tức.

Một số tiêu chuẩn, chẳng hạn như ASTM E1417 hoặc ISO 10567, chỉ định tiêu chí về chiều dài và mật độ vết nứt để phân loại mức độ nghiêm trọng. Ví dụ, vết nứt có chiều dài dưới 0,1 mm có thể được chấp nhận trong một số ứng dụng nhất định, trong khi vết nứt vượt quá 0,5 mm được coi là nghiêm trọng.

Trong các ứng dụng thực tế, phân loại hướng dẫn các quyết định chấp nhận hoặc từ chối, chiến lược sửa chữa và điều chỉnh quy trình. Hiểu được mức độ nghiêm trọng giúp đánh giá rủi ro hỏng hóc và xác định các hành động khắc phục cần thiết.

Phương pháp phát hiện và đo lường

Kỹ thuật phát hiện chính

Phương pháp phát hiện vết nứt mài phổ biến nhất là thử nghiệm thấm thuốc nhuộm (PT). Kỹ thuật không phá hủy này bao gồm việc bôi thuốc nhuộm lỏng lên bề mặt, thuốc nhuộm này sẽ thấm vào các vết nứt phá vỡ bề mặt. Sau khi loại bỏ thuốc nhuộm dư thừa, một chất hiện hình được bôi để kéo thuốc nhuộm ra khỏi các vết nứt, làm cho chúng có thể nhìn thấy dưới tia UV hoặc ánh sáng trắng.

Kiểm tra hạt từ (MPI) cũng được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là đối với thép sắt từ. Nó bao gồm việc từ hóa bề mặt thép và áp dụng các hạt sắt từ tích tụ tại các vị trí vết nứt, làm lộ ra các vết nứt trên bề mặt và gần bề mặt.

Kiểm tra siêu âm (UT) có thể phát hiện các vết nứt dưới bề mặt bằng cách gửi sóng âm tần số cao vào vật liệu và phân tích phản xạ từ ranh giới vết nứt. Tuy nhiên, UT ít nhạy cảm hơn với các vết nứt bề mặt rất mịn so với PT và MPI.

Tiêu chuẩn và thủ tục thử nghiệm

Các tiêu chuẩn có liên quan bao gồm ASTM E1417 (Thực hành tiêu chuẩn cho thử nghiệm chất lỏng thẩm thấu), ISO 3452 (Thử nghiệm không phá hủy—Thử nghiệm chất lỏng thẩm thấu) và EN 571-1. Quy trình điển hình bao gồm:

• Làm sạch bề mặt để loại bỏ dầu, mỡ hoặc cặn.
• Áp dụng thuốc nhuộm thẩm thấu và thời gian lưu lại (thường là 10-30 phút).
• Loại bỏ chất thẩm thấu dư thừa.
• Sử dụng chất hiện hình để kéo chất thẩm thấu ra khỏi vết nứt.
• Kiểm tra bằng mắt thường trong điều kiện ánh sáng thích hợp, thường là đèn UV để nhuộm huỳnh quang.

Các thông số quan trọng bao gồm loại chất thấm, thời gian dừng, nhiệt độ và độ sạch bề mặt, tất cả đều ảnh hưởng đến độ nhạy phát hiện. Kiểm soát đúng các thông số này đảm bảo phát hiện vết nứt đáng tin cậy.

Yêu cầu mẫu

Các mẫu phải đại diện cho lô sản xuất, với bề mặt được chuẩn bị sạch sẽ, nhẵn mịn. Độ nhám bề mặt phải được giảm thiểu để tránh che lấp các vết nứt hoặc giữ lại chất thấm. Đối với các thành phần lớn, các diện tích bề mặt được chuẩn hóa được chỉ định để thử nghiệm.

Xử lý bề mặt bao gồm mài hoặc đánh bóng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm bề mặt và các bất thường về cấu trúc vi mô có thể ảnh hưởng đến việc phát hiện. Hướng và vị trí của mẫu nên được chọn để tối đa hóa khả năng nhìn thấy vết nứt, đặc biệt là ở các vùng có ứng suất cao.

Độ chính xác đo lường

Kiểm tra chất thấm nhuộm cung cấp độ nhạy cao đối với các vết nứt vỡ bề mặt, với giới hạn phát hiện xuống đến vài micromet về chiều rộng vết nứt. Khả năng lặp lại phụ thuộc vào kỹ năng của người vận hành, chuẩn bị bề mặt và hiệu chuẩn thiết bị.

Các nguồn lỗi bao gồm vệ sinh bề mặt không đúng cách, thời gian lưu chất thấm không đủ hoặc loại bỏ thuốc nhuộm dư thừa không đủ. Khả năng tái tạo có thể được cải thiện thông qua các quy trình chuẩn hóa, đào tạo người vận hành và các biện pháp kiểm soát chất lượng như hiệu chuẩn với các tiêu chuẩn tham chiếu.

Định lượng và Phân tích dữ liệu

Đơn vị đo lường và thang đo

Chiều dài vết nứt thường được đo bằng milimét (mm), với tổng chiều dài vết nứt trên một đơn vị diện tích được biểu thị bằng milimét trên một centimet vuông (mm/cm²). Mật độ vết nứt có thể được định lượng là số vết nứt trên một đơn vị diện tích bề mặt.

Trong thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm, mức độ nghiêm trọng có thể được thể hiện theo định tính (ví dụ: nhỏ, vừa, nghiêm trọng) hoặc định lượng bằng cách đo chiều dài và mật độ vết nứt tối đa. Phần mềm phân tích hình ảnh có thể hỗ trợ đo chính xác kích thước vết nứt.

Giải thích dữ liệu

Kết quả thử nghiệm được diễn giải dựa trên các tiêu chí chấp nhận đã thiết lập. Ví dụ, chiều dài vết nứt vượt quá 0,2 mm cho mỗi vết nứt hoặc mật độ vết nứt vượt quá ngưỡng quy định có thể dẫn đến việc từ chối. Giá trị ngưỡng phụ thuộc vào ứng dụng, vật liệu và điều kiện dịch vụ.

Sự hiện diện của các vết nứt mài tương quan với nguy cơ tăng cao về hỏng hóc do mỏi, bắt đầu ăn mòn và lan truyền vết nứt dưới tải trọng dịch vụ. Do đó, ngay cả các vết nứt nhỏ cũng có thể không được chấp nhận trong các ứng dụng hiệu suất cao.

Phân tích thống kê

Nhiều phép đo trên các mẫu hoặc vị trí khác nhau được phân tích thống kê để đánh giá mức độ phổ biến của vết nứt. Các kỹ thuật bao gồm tính toán chiều dài vết nứt trung bình, độ lệch chuẩn và khoảng tin cậy.

Kế hoạch lấy mẫu phải tuân theo các tiêu chuẩn công nghiệp như ASTM E228 (Thực hành tiêu chuẩn để xác định độ chính xác của phương pháp thử nghiệm) để đảm bảo ý nghĩa thống kê. Lấy mẫu đúng cách giúp giảm nguy cơ chấp nhận hoặc từ chối sai và hỗ trợ đảm bảo chất lượng.

Tác động đến tính chất và hiệu suất của vật liệu

Tài sản bị ảnh hưởng	Mức độ tác động	Rủi ro thất bại	Ngưỡng quan trọng
Độ bền mỏi	Cao	Cao	Chiều dài vết nứt > 0,2 mm
Chống ăn mòn	Vừa phải	Tăng	Sự hiện diện của các vết nứt với các lỗ rỗng nhỏ
Độ bền kéo	Thấp	Nhẹ	Các vết nứt nhỏ nằm gần bề mặt
Hoàn thiện bề mặt	Có ý nghĩa	Cao	Các vết nứt bề mặt có thể nhìn thấy

Các vết nứt do mài có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ mỏi bằng cách hoạt động như các chất tập trung ứng suất, tạo điều kiện cho vết nứt bắt đầu dưới tải trọng tuần hoàn. Chúng cũng làm giảm khả năng chống ăn mòn bằng cách cung cấp các đường dẫn cho các tác nhân ăn mòn xâm nhập vào các vết nứt nhỏ, đẩy nhanh quá trình hư hỏng.

Mức độ nghiêm trọng của tác động phụ thuộc vào kích thước, mật độ và vị trí vết nứt. Các vết nứt lớn hơn hoặc nhiều hơn tương quan với rủi ro hỏng hóc cao hơn. Trong quá trình sử dụng, những khiếm khuyết này có thể dẫn đến hỏng hóc đột ngột, đặc biệt là trong môi trường động hoặc ăn mòn.

Các cơ chế này bao gồm sự gia tăng ứng suất cục bộ tại các đầu vết nứt, sự suy yếu của cấu trúc vi mô và khả năng dễ bị tấn công của môi trường tăng lên. Việc phát hiện và giảm thiểu thích hợp là rất quan trọng để duy trì các tiêu chuẩn hiệu suất mong muốn.

Nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng

Nguyên nhân liên quan đến quá trình

Tốc độ mài cao tạo ra nhiệt độ quá mức và ứng suất kéo dư, thúc đẩy hình thành vết nứt. Làm mát hoặc bôi trơn không đủ làm trầm trọng thêm ứng suất nhiệt, dẫn đến sốc nhiệt và nứt vi mô.

Sử dụng đá mài hoặc vật liệu mài mòn không phù hợp có thể gây ra các vết nứt nhỏ. Tốc độ nạp liệu hoặc áp suất quá mức trong quá trình mài làm tăng ứng suất cơ học, tạo điều kiện cho vết nứt hình thành.

Kiểm soát quy trình kém, chẳng hạn như thông số nghiền không nhất quán hoặc đào tạo người vận hành không đủ, có thể dẫn đến ứng suất bề mặt không đều và phát triển vết nứt nhỏ. Thiếu làm mát bề mặt thích hợp hoặc xử lý sau khi nghiền cũng góp phần.

Yếu tố thành phần vật liệu

Thép có hàm lượng cacbon cao hoặc cấu trúc vi mô thô dễ bị nứt do mài mòn hơn do độ dẻo dai thấp hơn và độ giòn cao hơn. Sự hiện diện của các tạp chất phi kim loại, chẳng hạn như oxit hoặc sunfua, đóng vai trò là chất tập trung ứng suất và là điểm bắt đầu nứt.

Các nguyên tố hợp kim như crom, molypden hoặc vanadi ảnh hưởng đến độ bền và độ dẻo dai của cấu trúc vi mô. Thép có hàm lượng tạp chất cao hoặc kích thước hạt thô dễ bị ảnh hưởng hơn.

Các tạp chất và thành phần còn sót lại có thể làm suy yếu cấu trúc vi mô, làm giảm khả năng chống nứt trong quá trình nghiền.

Ảnh hưởng của môi trường

Xử lý trong môi trường nhiệt độ cao hoặc trong quá trình làm mát nhanh có thể gây ra ứng suất dư khiến thép dễ bị nứt. Môi trường ẩm ướt hoặc ăn mòn trong quá trình nghiền có thể thúc đẩy sự hình thành lỗ rỗng nhỏ và bắt đầu nứt.

Môi trường dịch vụ có tải trọng tuần hoàn, biến động nhiệt độ hoặc tác nhân ăn mòn có thể làm trầm trọng thêm các vết nứt hiện có hoặc điểm yếu về cấu trúc vi mô. Các yếu tố phụ thuộc vào thời gian như nứt ăn mòn ứng suất có thể phát triển nếu có vết nứt.

Tác động của lịch sử luyện kim

Các phương pháp xử lý nhiệt trước đây, chẳng hạn như làm nguội và tôi luyện, ảnh hưởng đến các đặc điểm cấu trúc vi mô như kích thước hạt và phân bố pha, ảnh hưởng đến khả năng nứt. Các cấu trúc vi mô thô từ quá trình xử lý nhiệt không đúng cách dễ bị nứt hơn.

Các tác động tích lũy của quá trình gia công cơ học trước đó, chẳng hạn như rèn hoặc cán, có thể tạo ra ứng suất dư ảnh hưởng đến quá trình hình thành vết nứt trong quá trình mài.

Các chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại hoặc tốc độ làm mát không phù hợp có thể dẫn đến sự không đồng nhất về cấu trúc vi mô, các lỗ rỗng nhỏ hoặc ứng suất bên trong tạo điều kiện cho vết nứt hình thành trong quá trình mài tiếp theo.

Chiến lược phòng ngừa và giảm thiểu

Biện pháp kiểm soát quy trình

Việc triển khai các thông số mài được kiểm soát—chẳng hạn như tốc độ tối ưu, tốc độ nạp liệu và độ sâu cắt—làm giảm ứng suất nhiệt và cơ học. Sử dụng bánh mài thích hợp với kích thước hạt và vật liệu liên kết phù hợp sẽ giảm thiểu nguy cơ gãy vi mô.

Sử dụng các kỹ thuật làm mát và bôi trơn hiệu quả giúp tản nhiệt, giảm độ dốc nhiệt và giảm ứng suất dư. Việc theo dõi liên tục nhiệt độ và lực nghiền giúp duy trì sự ổn định của quy trình.

Bảo trì thường xuyên thiết bị nghiền đảm bảo hiệu suất nhất quán và ngăn ngừa sai lệch quy trình có thể gây ra vết nứt. Đào tạo người vận hành về các kỹ thuật phù hợp giúp tăng cường độ tin cậy của quy trình.

Phương pháp thiết kế vật liệu

Việc điều chỉnh thành phần thép để bao gồm các nguyên tố hợp kim vi mô như vanadi hoặc niobi có thể tinh chỉnh kích thước hạt và cải thiện độ dẻo dai, giảm khả năng nứt.

Kỹ thuật vi cấu trúc thông qua xử lý nhiệt có kiểm soát có thể tạo ra các vi cấu trúc đồng nhất, mịn chống lại sự hình thành vết nứt. Các quy trình tôi luyện và chuẩn hóa tối ưu hóa độ dẻo dai và độ dai.

Áp dụng các phương pháp xử lý bề mặt như phun bi hoặc phun sốc bằng tia laser sẽ tạo ra ứng suất nén dư có lợi, chống lại ứng suất kéo thúc đẩy nứt.

Kỹ thuật khắc phục

Nếu phát hiện vết nứt do mài trước khi vận chuyển, mài bề mặt hoặc đánh bóng có thể loại bỏ các vết nứt nông. Trong một số trường hợp, xử lý nhiệt cục bộ hoặc phun bi có thể tạo ra ứng suất nén để ngăn chặn sự phát triển của vết nứt.

Trong các ứng dụng quan trọng, có thể sử dụng phương pháp hàn sửa chữa hoặc phủ vật liệu chống nứt, miễn là tính toàn vẹn của thành phần được duy trì.

Tiêu chuẩn chấp nhận phải được tuân thủ nghiêm ngặt và các bộ phận đã khắc phục phải được kiểm tra lại để đảm bảo loại bỏ lỗi và tuân thủ các tiêu chuẩn.

Hệ thống đảm bảo chất lượng

Việc triển khai các hệ thống quản lý chất lượng toàn diện, bao gồm kiểm toán quy trình, điểm kiểm tra và kiểm soát quy trình thống kê, giúp ngăn ngừa vết nứt do mài.

Việc ghi lại các thông số quy trình, kết quả kiểm tra và hành động khắc phục sẽ đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc và cải tiến liên tục.

Đào tạo và cấp chứng chỉ thường xuyên cho nhân viên tham gia vào quá trình mài và kiểm tra giúp nâng cao khả năng phát hiện và phòng ngừa khuyết tật.

Ý nghĩa công nghiệp và các nghiên cứu điển hình

Tác động kinh tế

Các vết nứt do mài có thể dẫn đến chi phí đáng kể do các lô hàng bị loại bỏ, gia công lại hoặc các thành phần bị loại bỏ. Chúng gây ra thời gian chết trong dây chuyền sản xuất và làm tăng chi phí kiểm tra và sửa chữa.

Không phát hiện vết nứt trước khi bảo dưỡng có thể dẫn đến hỏng hóc thảm khốc, dẫn đến việc sửa chữa tốn kém, khiếu nại trách nhiệm và nguy cơ an toàn. Chi phí khiếu nại bảo hành và tổn hại danh tiếng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát lỗi.

Các ngành công nghiệp bị ảnh hưởng nhiều nhất

Các ngành công nghiệp hiệu suất cao như hàng không vũ trụ, ô tô, dầu khí và kỹ thuật kết cấu đặc biệt nhạy cảm với các vết nứt do mài mòn. Các ngành công nghiệp này đòi hỏi độ tin cậy và an toàn cao, khiến việc ngăn ngừa vết nứt trở nên rất quan trọng.

Các nhà sản xuất cánh tua-bin, bánh răng và các thành phần kết cấu có độ bền cao ưu tiên phát hiện vết nứt và kiểm soát quy trình để đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt.

Ví dụ về nghiên cứu tình huống

Một nhà sản xuất thép sản xuất trục cường độ cao đã quan sát thấy các vết nứt bề mặt thường xuyên sau khi mài. Phân tích nguyên nhân gốc rễ cho thấy tốc độ mài quá mức và làm mát không đủ. Việc triển khai các biện pháp kiểm soát quy trình và sửa đổi cấu trúc vi mô đã làm giảm tỷ lệ nứt xuống 80%, cải thiện độ tin cậy của sản phẩm.

Một trường hợp khác liên quan đến một nhà cung cấp cánh tua-bin, nơi các vết nứt dưới bề mặt được phát hiện thông qua thử nghiệm siêu âm. Các vết nứt bắt nguồn từ ứng suất kéo dư do xử lý nhiệt không đúng cách. Điều chỉnh các thông số xử lý nhiệt và đưa vào quá trình phun bi sau khi mài đã loại bỏ các vết nứt và kéo dài tuổi thọ của linh kiện.

Bài học kinh nghiệm

Các vấn đề lịch sử với vết nứt mài đã nhấn mạnh tầm quan trọng của kiểm soát quy trình tích hợp, tối ưu hóa cấu trúc vi mô và thử nghiệm không phá hủy. Những tiến bộ trong kỹ thuật bề mặt và giám sát thời gian thực đã cải thiện đáng kể việc phòng ngừa khuyết tật.

Các biện pháp thực hành tốt nhất bao gồm chuẩn bị bề mặt nghiêm ngặt, các thông số mài được kiểm soát và các giao thức kiểm tra toàn diện. Nghiên cứu liên tục về khả năng phục hồi cấu trúc vi mô và quản lý ứng suất vẫn rất quan trọng đối với những cải tiến liên tục.

Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan

Các lỗi hoặc thử nghiệm liên quan

• Các vết nứt nhỏ trên bề mặt: Các vết nứt rất nhỏ giới hạn trên bề mặt, thường được phát hiện bằng kính hiển vi.
• Nứt do mỏi: Nứt do tải trọng tuần hoàn, có thể bắt nguồn từ vết nứt do mài.
• Đo ứng suất dư: Các kỹ thuật như nhiễu xạ tia X hoặc khoan lỗ đánh giá ứng suất ảnh hưởng đến sự hình thành vết nứt.
• Kiểm tra độ cứng: Giúp so sánh các đặc tính cấu trúc vi mô với khả năng nứt.

Những khái niệm liên quan này giúp phân tích lỗi toàn diện và tối ưu hóa quy trình.

Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật chính

• ASTM E1417: Thực hành thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng, áp dụng để phát hiện vết nứt bề mặt.
• ISO 3452: Kiểm tra không phá hủy—kiểm tra thẩm thấu chất lỏng.
• EN 571-1: Tiêu chuẩn Châu Âu về thử nghiệm hạt từ tính.
• ASTM E8/E8M: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để kiểm tra độ bền kéo của vật liệu kim loại, có liên quan đến việc đánh giá tác động của vết nứt đến các đặc tính cơ học.

Tiêu chuẩn khu vực có thể khác nhau, nhưng các nguyên tắc về thử nghiệm không phá hủy và phân loại khuyết tật vẫn thống nhất trên toàn cầu.

Công nghệ mới nổi

Những tiến bộ bao gồm phân tích hình ảnh kỹ thuật số để định lượng vết nứt, thử nghiệm siêu âm bằng laser để phát hiện nhanh vết nứt dưới bề mặt và theo dõi phát xạ âm thanh trong quá trình mài để phát hiện vết nứt do ứng suất gây ra.

Nghiên cứu về kỹ thuật vi cấu trúc và kiểm soát ứng suất dư nhằm mục đích phát triển thép có khả năng chống nứt do mài. Các phát triển trong tương lai tập trung vào giám sát quy trình theo thời gian thực và hệ thống kiểm soát thích ứng để chủ động ngăn ngừa sự hình thành vết nứt.

---

Bài viết toàn diện này cung cấp hiểu biết sâu sắc về vết nứt do mài trong ngành thép, bao gồm các khía cạnh cơ bản, phương pháp phát hiện, tác động, nguyên nhân, chiến lược phòng ngừa và ý nghĩa của chúng trong ngành, đảm bảo tính rõ ràng và độ chính xác về mặt kỹ thuật cho các chuyên gia và nhà nghiên cứu.