Lỗi nêm trong thép: Phát hiện, nguyên nhân và phòng ngừa trong kiểm soát chất lượng

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Trong bối cảnh của ngành công nghiệp thép, Wedge là một loại khuyết tật cụ thể được đặc trưng bởi sự gián đoạn hoặc lỗi cục bộ hình nêm trong sản phẩm thép. Nó biểu hiện dưới dạng vết nứt, tạp chất hoặc khoang thuôn nhọn kéo dài theo hướng giống như hình nêm, thường bắt nguồn từ bề mặt hoặc cấu trúc vi mô bên trong và mở rộng về phía ranh giới bên trong hoặc bề mặt.

Lỗi này rất quan trọng vì nó có thể làm giảm tính toàn vẹn về mặt cơ học, tuổi thọ chịu mỏi và hiệu suất chung của các bộ phận thép. Các nêm là chỉ số quan trọng trong quá trình kiểm soát chất lượng và thử nghiệm không phá hủy, vì sự hiện diện của chúng có thể dẫn đến hỏng hóc thảm khốc nếu không được phát hiện.

Trong khuôn khổ rộng hơn của đảm bảo chất lượng thép, việc xác định và kiểm soát nêm là điều cần thiết để đảm bảo an toàn, độ tin cậy và tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành. Chúng thường liên quan đến các quy trình sản xuất như đúc, cán, hàn hoặc xử lý nhiệt, trong đó các bất thường về cấu trúc vi mô hoặc ứng suất do quá trình xử lý gây ra có thể thúc đẩy sự hình thành nêm.

Bản chất vật lý và nền tảng luyện kim

Biểu hiện vật lý

Về mặt vĩ mô, một nêm xuất hiện như một vết nứt hoặc vết nứt thuôn nhọn có thể nhìn thấy trên bề mặt hoặc bên trong cấu trúc bên trong của sản phẩm thép. Nó thường biểu hiện một hình dạng góc cạnh hoặc hình nêm đặc trưng, ​​với một đầu hẹp mở rộng thành một đế rộng hơn.

Về mặt vi mô, các nêm được quan sát như các vết nứt nhỏ kéo dài, các cụm tạp chất hoặc độ xốp mở rộng theo một hướng cụ thể. Chúng có thể liên quan đến các đặc điểm cấu trúc vi mô như ranh giới hạt, giao diện pha hoặc các cụm tạp chất. Khi phóng đại, khuyết tật hiển thị hình dạng thuôn nhọn rõ rệt, với đầu thường sắc và các cạnh nghiêng theo các góc đặc trưng.

Cơ chế luyện kim

Sự hình thành nêm chủ yếu được thúc đẩy bởi các cơ chế vật lý và luyện kim như ứng suất dư, tính không đồng nhất về cấu trúc vi mô hoặc sự phân tách tạp chất. Trong quá trình đông đặc, tốc độ làm nguội không đều hoặc sự kẹt tạp chất có thể dẫn đến sự tập trung ứng suất cục bộ, thúc đẩy sự khởi đầu của vết nứt.

Tương tác vi cấu trúc, chẳng hạn như sự hiện diện của các tạp chất phi kim loại hoặc ranh giới pha, có thể hoạt động như các chất tập trung ứng suất, tạo điều kiện cho sự lan truyền vết nứt hình nêm. Ví dụ, các tạp chất sunfua hoặc oxit được sắp xếp dọc theo ranh giới hạt có thể đóng vai trò là các vị trí bắt đầu, đặc biệt là dưới tải kéo hoặc tải tuần hoàn.

Thành phần thép ảnh hưởng đến sự hình thành nêm; mức độ tạp chất cao như lưu huỳnh, phốt pho hoặc tạp chất phi kim loại làm tăng khả năng bị ảnh hưởng. Các điều kiện xử lý như làm nguội nhanh, xử lý nhiệt không đúng cách hoặc rèn không đủ cũng có thể gây ra ứng suất dư có lợi cho sự phát triển nêm.

Hệ thống phân loại

Các nêm được phân loại dựa trên nguồn gốc, hình thái và mức độ nghiêm trọng của chúng. Các tiêu chí phân loại phổ biến bao gồm:

• Loại : Vi mảnh (vết nứt hoặc tạp chất cực nhỏ) so với Vi mảnh (vết nứt hoặc khuyết tật có thể nhìn thấy).
• Mức độ nghiêm trọng : Nhẹ (không nghiêm trọng, cục bộ), Trung bình (có khả năng nghiêm trọng khi chịu áp lực), Nghiêm trọng (có khả năng gây ra hỏng hóc).
• Vị trí : Mép bề mặt (nhìn thấy trên bề mặt), Mép bên trong (bên trong cấu trúc vi mô).

Các hệ thống phân loại chuẩn hóa, chẳng hạn như các hệ thống được nêu trong ASTM E45 hoặc ISO 4967, phân loại nêm theo kích thước, hình dạng và tác động đến các đặc tính cơ học. Ví dụ, một khuyết tật nêm vượt quá ngưỡng chiều dài hoặc chiều rộng nhất định có thể được coi là không thể chấp nhận được đối với các ứng dụng cụ thể.

Trong bối cảnh thực tế, các nhà sản xuất sử dụng xếp hạng mức độ nghiêm trọng để xác định xem sản phẩm có thể được chấp nhận, cần sửa chữa hay phải từ chối, đảm bảo kiểm soát chất lượng nhất quán.

Phương pháp phát hiện và đo lường

Kỹ thuật phát hiện chính

Các phương pháp chính để phát hiện nêm bao gồm các kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) như kiểm tra siêu âm (UT), kiểm tra hạt từ (MT), kiểm tra thẩm thấu thuốc nhuộm (PT) và kiểm tra chụp X-quang (RT).

• Kiểm tra siêu âm (UT) : Sử dụng sóng âm tần số cao truyền vào thép. Các điểm không liên tục như nêm phản xạ hoặc phân tán sóng, tạo ra tiếng vang đặc trưng. UT rất nhạy với các khuyết tật bên trong và có thể xác định vị trí các vết nứt hình nêm với độ sâu và kích thước chính xác.

• Kiểm tra hạt từ (MT) : Áp dụng cho thép sắt từ, MT phát hiện các lỗi bề mặt và gần bề mặt bằng cách áp dụng từ trường và rắc các hạt sắt từ. Các nêm xuyên qua bề mặt hoặc gần bề mặt tạo ra các trường rò rỉ thu hút các hạt, tiết lộ vị trí của chúng.

• Kiểm tra thẩm thấu thuốc nhuộm (PT) : Bao gồm việc bôi thuốc nhuộm dạng lỏng lên bề mặt, thuốc nhuộm này thấm vào các vết nứt hoặc khuyết tật phá vỡ bề mặt. Sau khi loại bỏ thuốc nhuộm dư thừa, một chất hiện hình được bôi để kéo chất thẩm thấu ra, làm nổi bật các khuyết tật hình nêm trên bề mặt.

• Kiểm tra X quang (RT) : Sử dụng tia X hoặc tia gamma để tạo ra hình ảnh của các cấu trúc bên trong. Các nêm, đặc biệt là các nêm bên trong, xuất hiện dưới dạng các đặc điểm thấu xạ hoặc cản quang đặc trưng tùy thuộc vào thành phần và hình dạng của chúng.

Tiêu chuẩn và thủ tục thử nghiệm

Các tiêu chuẩn có liên quan bao gồm ASTM E94 (Thực hành tiêu chuẩn cho kiểm tra chụp X-quang), ASTM E1444 (Thử nghiệm hạt từ), ASTM E165 (Thử nghiệm thuốc nhuộm thẩm thấu) và ISO 9712 (Chứng nhận thử nghiệm không phá hủy).

Quy trình chung bao gồm:

1. Chuẩn bị : Làm sạch bề mặt để loại bỏ bụi bẩn, dầu hoặc cặn nhằm đảm bảo phát hiện đúng cách.
2. Thiết lập : Hiệu chuẩn thiết bị theo kích thước khuyết tật và độ dày vật liệu.
3. Kiểm tra : Áp dụng phương pháp NDT đã chọn, tuân theo các thông số chuẩn hóa như điện áp, tần số hoặc thời gian lưu của chất thẩm thấu màu.
4. Đánh giá : Giải thích các tín hiệu hoặc hình ảnh dựa trên kích thước, hình dạng và vị trí của khuyết tật.
5. Tài liệu : Ghi lại các phát hiện kèm theo mô tả và phép đo chi tiết.

Các thông số quan trọng bao gồm mức độ nhạy cảm, góc kiểm tra và tiêu chí chấp nhận khuyết tật, ảnh hưởng đến độ tin cậy phát hiện.

Yêu cầu mẫu

Các mẫu phải đại diện cho lô sản xuất, với bề mặt hoàn thiện phù hợp với phương pháp phát hiện. Đối với kiểm tra bề mặt, bề mặt nhẵn, sạch là điều cần thiết, thường đòi hỏi phải mài hoặc đánh bóng.

Để phát hiện khuyết tật bên trong, mẫu vật phải có kích thước chuẩn, độ dày đồng đều và độ nhám bề mặt tối thiểu. Định hướng mẫu thích hợp đảm bảo định hướng khuyết tật nêm phù hợp với độ nhạy của phương pháp kiểm tra.

Việc lựa chọn mẫu ảnh hưởng đến tính hợp lệ của bài kiểm tra; các mẫu không đại diện có thể dẫn đến kết quả âm tính hoặc dương tính giả, ảnh hưởng đến đánh giá chất lượng.

Độ chính xác đo lường

Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào hiệu chuẩn thiết bị, kỹ năng của người vận hành và đặc điểm khuyết tật. Độ lặp lại đạt được thông qua các quy trình chuẩn hóa và môi trường thử nghiệm được kiểm soát.

Các nguồn lỗi bao gồm hiệu chuẩn thiết bị sai, ô nhiễm bề mặt hoặc giải thích tín hiệu không đúng. Sự không chắc chắn có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng nhiều phương pháp hoặc đo lặp lại.

Đảm bảo chất lượng bao gồm hiệu chuẩn thường xuyên, đào tạo người vận hành và tuân thủ các tiêu chuẩn để đảm bảo độ tin cậy của phép đo.

Định lượng và Phân tích dữ liệu

Đơn vị đo lường và thang đo

Các khuyết tật hình nêm được định lượng theo kích thước của chúng: chiều dài, chiều rộng, chiều sâu và góc nghiêng. Các đơn vị phổ biến bao gồm milimét (mm) hoặc inch.

Ví dụ, chiều dài của vết nứt hình nêm có thể được biểu thị là 10 mm, với góc nghiêng là 45°. Phân loại mức độ nghiêm trọng thường tương quan với các phép đo này, chẳng hạn như:

• Nhỏ: vết nứt < 2 mm
• Trung bình: vết nứt 2–5 mm
• Nghiêm trọng: vết nứt > 5 mm

Về mặt toán học, kích thước khuyết tật có thể được biểu diễn bằng sự kết hợp giữa chiều dài và độ sâu, với thể tích khuyết tật được ước tính cho các đánh giá quan trọng.

Giải thích dữ liệu

Kết quả thử nghiệm được diễn giải theo tiêu chuẩn chấp nhận được quy định trong các tiêu chuẩn hoặc thông số kỹ thuật của khách hàng. Ví dụ, vết nứt hình nêm dài quá 3 mm có thể được coi là không thể chấp nhận được trong các thành phần chịu ứng suất cao.

Tầm quan trọng của các giá trị ngưỡng phụ thuộc vào ứng dụng; các bộ phận quan trọng về an toàn thường yêu cầu giới hạn chặt chẽ hơn. Tương quan với các đặc tính vật liệu liên quan đến việc hiểu cách kích thước khuyết tật ảnh hưởng đến độ bền kéo, độ dẻo dai hoặc tuổi thọ mỏi.

Kết quả dưới ngưỡng thường được chấp nhận, trong khi kết quả vượt ngưỡng đòi hỏi phải sửa chữa, từ chối hoặc đánh giá thêm.

Phân tích thống kê

Phân tích nhiều phép đo liên quan đến việc tính toán kích thước khuyết tật trung bình, độ lệch chuẩn và khoảng tin cậy để đánh giá tính biến thiên.

Biểu đồ kiểm soát quy trình thống kê (SPC) theo dõi xu hướng lỗi theo thời gian, cho phép phát hiện sớm các sai lệch trong quy trình.

Kế hoạch lấy mẫu phải được thiết kế dựa trên quy mô lô, xác suất lỗi và khả năng chịu rủi ro, thường tuân theo các tiêu chuẩn như MIL-STD-105 hoặc ISO 2859.

Phân tích thống kê phù hợp đảm bảo đánh giá chất lượng đáng tin cậy và hỗ trợ việc ra quyết định liên quan đến việc chấp nhận hoặc từ chối sản phẩm.

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 kéo	Vừa phải	Tăng nguy cơ gãy xương khi chịu tải	Giảm 10% so với mức cơ bản
Cuộc sống mệt mỏi	Cao	Hỏng hóc sớm dưới ứng suất tuần hoàn	Giảm 50% số chu kỳ đến khi hỏng
Độ dẻo	Biến đổi	Gãy xương giòn đột ngột	Độ dẻo dưới 15% độ giãn dài
Chống ăn mòn	Nhẹ	Sự khởi đầu ăn mòn tăng tốc	Sự hiện diện của các vết nứt nhỏ làm lộ ra bề mặt bên trong

Các nêm có thể làm giảm đáng kể các đặc tính cơ học của thép, đặc biệt là dưới tải trọng tuần hoàn hoặc kéo. Các vết nứt nhỏ hoặc tạp chất liên quan đến nêm hoạt động như chất tập trung ứng suất, thúc đẩy sự khởi đầu và lan truyền vết nứt.

Mức độ nghiêm trọng của khuyết tật có mối tương quan trực tiếp với khả năng hỏng hóc trong quá trình sử dụng. Các nêm lớn hơn hoặc nghiêm trọng hơn làm giảm khả năng chịu tải hiệu quả, làm tăng nguy cơ hỏng hóc đột ngột.

Trong các ứng dụng như bình chịu áp suất, đường ống hoặc các thành phần kết cấu, ngay cả các nêm nhỏ cũng có thể gây ảnh hưởng đến sự an toàn. Do đó, các tiêu chí chấp nhận nghiêm ngặt được thực thi dựa trên kích thước và vị trí khuyết tật.

Nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng

Nguyên nhân liên quan đến quá trình

Sự hình thành nêm thường là kết quả của các quá trình sản xuất như đúc, rèn, cán, hàn hoặc xử lý nhiệt.

• Đúc : Làm nguội nhanh hoặc đông đặc không đều có thể giữ lại tạp chất hoặc tạo ra các vết nứt nhỏ phát triển thành hình nêm.
• Cán và rèn : Biến dạng không đủ hoặc ứng suất dư có thể gây ra các vết nứt hình nêm dọc theo ranh giới hạt.
• Hàn : Ứng suất nhiệt và tốc độ làm mát không phù hợp có thể gây ra hiện tượng co ngót cục bộ hoặc nứt giống hình nêm.
• Xử lý nhiệt : Làm nguội hoặc ram ở nhiệt độ không phù hợp có thể gây ra ứng suất dư, dẫn đến hình thành nêm.

Các điểm kiểm soát quan trọng bao gồm tính đồng nhất nhiệt độ, tốc độ làm mát, thông số biến dạng và kiểm soát tạp chất.

Yếu tố thành phần vật liệu

Thành phần hóa học ảnh hưởng đến khả năng mắc bệnh:

• Nồng độ lưu huỳnh hoặc phốt pho cao thúc đẩy sự hình thành tạp chất, có thể đóng vai trò là vị trí bắt đầu hình nêm.
• Các tạp chất phi kim loại như oxit hoặc sunfua có xu hướng xếp thẳng hàng dọc theo ranh giới hạt, tạo điều kiện cho các vết nứt hình nêm.
• Các nguyên tố hợp kim như mangan hoặc niken có thể cải thiện độ dẻo dai, giảm nguy cơ hình thành nêm.

Các thành phần bền thường có mức tạp chất thấp và hàm lượng tạp chất được kiểm soát, tăng cường độ ổn định của cấu trúc vi mô.

Ảnh hưởng của môi trường

Các yếu tố môi trường trong quá trình chế biến và dịch vụ tác động đến sự phát triển của nêm:

• Môi trường xử lý : Nhiễm bẩn tạp chất hoặc độ ẩm có thể thúc đẩy sự hình thành tạp chất.
• Môi trường sử dụng : Tiếp xúc với môi trường ăn mòn làm tăng tốc độ lan truyền vết nứt dọc theo các vết nứt hình nêm.
• Biến động nhiệt độ : Ứng suất nhiệt tuần hoàn làm trầm trọng thêm sự giãn nở ứng suất dư và sự phát triển vết nứt.
• Các yếu tố phụ thuộc vào thời gian : Tiếp xúc lâu dài với môi trường căng thẳng hoặc ăn mòn có thể khiến vết nứt hình nêm phát triển dần dần.

Kiểm soát các điều kiện môi trường trong quá trình sản xuất và sử dụng là rất quan trọng để giảm thiểu các vấn đề liên quan đến nêm.

Tác động của lịch sử luyện kim

Các bước xử lý trước đó ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô và trạng thái ứng suất dư:

• Đặc điểm cấu trúc vi mô : Các cấu trúc vi mô đồng nhất, hạt mịn chống lại sự hình thành hình nêm, trong khi các cấu trúc vi mô thô hoặc tách biệt dễ bị tổn thương hơn.
• Lịch sử xử lý nhiệt : Quá trình tôi luyện thích hợp làm giảm ứng suất dư, giảm sự phát triển của nêm.
• Lịch sử biến dạng : Rèn và cán có kiểm soát làm giảm ứng suất bên trong và sự hình thành vết nứt nhỏ.

Các tác động tích lũy của các quá trình trước đó quyết định khả năng vật liệu dễ bị khuyết tật hình nêm.

Chiến lược phòng ngừa và giảm thiểu

Biện pháp kiểm soát quy trình

Để ngăn ngừa tình trạng nứt vỡ cần phải kiểm soát quy trình chặt chẽ:

• Điều chỉnh nhiệt độ : Đảm bảo gia nhiệt và làm mát đồng đều trong quá trình đúc và xử lý nhiệt.
• Biến dạng có kiểm soát : Áp dụng các thông số rèn và cán thích hợp để giảm thiểu ứng suất dư.
• Kiểm soát tạp chất : Sử dụng kỹ thuật khử oxy và loại bỏ tạp chất trong quá trình luyện thép.
• Giảm ứng suất : Ủ sau xử lý để giảm ứng suất dư.

Các kỹ thuật giám sát bao gồm cặp nhiệt điện, máy đo độ biến dạng và tự động hóa quy trình để duy trì các thông số quan trọng trong phạm vi quy định.

Phương pháp thiết kế vật liệu

Thiết kế thép có khả năng chống chịu tốt hơn bao gồm:

• Hợp kim : Thêm các nguyên tố như mangan, niken hoặc molypden để tăng độ dẻo dai và độ ổn định của cấu trúc vi mô.
• Kỹ thuật vi cấu trúc : Đạt được các vi cấu trúc đồng nhất, mịn thông qua quá trình làm mát có kiểm soát và xử lý nhiệt cơ.
• Biến đổi tạp chất : Sử dụng phương pháp luyện kim gầu hoặc tinh chế thứ cấp để giảm tạp chất phi kim loại.

Các phương pháp xử lý nhiệt như chuẩn hóa hoặc tôi luyện sẽ tối ưu hóa cấu trúc vi mô và phân bố ứng suất dư, giảm khả năng bị vênh.

Kỹ thuật khắc phục

Nếu phát hiện có mảnh vỡ trước khi giao hàng:

• Hàn sửa chữa : Hàn hoặc mài cục bộ để loại bỏ hoặc giảm thiểu các lỗi chêm.
• Xử lý nhiệt : Ủ giảm ứng suất để giảm ứng suất dư và ngăn chặn sự phát triển của vết nứt.
• Kiểm tra lại : Xác nhận việc loại bỏ khuyết tật thông qua phương pháp NDT.

Tiêu chí chấp nhận phải được tuân thủ nghiêm ngặt và các sản phẩm đã khắc phục phải được đánh giá lại để đảm bảo tuân thủ.

Hệ thống đảm bảo chất lượng

Việc triển khai các hệ thống QA mạnh mẽ bao gồm:

• Kiểm tra thường xuyên : Kiểm tra không phá hủy (NDT) thường xuyên trong các giai đoạn sản xuất.
• Kiểm toán quy trình : Xác minh việc tuân thủ các biện pháp kiểm soát quy trình.
• Tài liệu : Lưu giữ hồ sơ chi tiết về các cuộc kiểm tra, thông số quy trình và hành động khắc phục.
• Đào tạo : Đảm bảo nhân viên có đủ trình độ để phát hiện và giải thích lỗi.

Việc tuân thủ các tiêu chuẩn như ISO 9001 hoặc các thông số kỹ thuật cụ thể của ngành sẽ đảm bảo chất lượng đồng nhất và giảm thiểu các vấn đề liên quan đến nêm.

Ý nghĩa công nghiệp và các nghiên cứu điển hình

Tác động kinh tế

Nêm có thể dẫn đến chi phí đáng kể:

• Từ chối và làm lại : Việc xử lý thêm hoặc loại bỏ các sản phẩm lỗi làm tăng chi phí.
• Thời gian chết : Thiết bị dừng hoạt động để kiểm tra hoặc sửa chữa làm giảm năng suất.
• Yêu cầu bảo hành : Các lỗi trong quá trình sử dụng do chêm không được phát hiện sẽ dẫn đến trách nhiệm pháp lý và tổn hại đến uy tín.
• Rủi ro về an toàn : Các lỗi nghiêm trọng có thể gây ra tai nạn, trách nhiệm pháp lý và việc thu hồi sản phẩm tốn kém.

Việc phát hiện và phòng ngừa hiệu quả có thể giảm đáng kể những gánh nặng kinh tế này.

Các ngành công nghiệp bị ảnh hưởng nhiều nhất

• Hàng không vũ trụ và ô tô : Yêu cầu thép có tính toàn vẹn cao vì các khuyết tật hình nêm có thể gây ra hỏng hóc thảm khốc.
• Bình chịu áp suất và đường ống : Các miếng chêm làm giảm khả năng chứa áp suất, có nguy cơ rò rỉ hoặc nổ.
• Kỹ thuật kết cấu : Nêm làm giảm khả năng chịu tải, gây nguy hiểm cho an toàn.
• Đóng tàu : Các miếng chêm trong thép thân tàu có thể dẫn đến hỏng hóc do mỏi dưới tải trọng tuần hoàn.

Những lĩnh vực này đòi hỏi phải kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và phương pháp phát hiện tiên tiến.

Ví dụ về nghiên cứu tình huống

Một nhà sản xuất thép đã sản xuất một lô thép kết cấu cường độ cao có hiện tượng hỏng hóc bất ngờ trong quá trình sử dụng. Phân tích nguyên nhân gốc rễ cho thấy các vết nứt hình nêm nhỏ bắt nguồn từ các cụm tạp chất do quá trình khử oxy không đúng cách trong quá trình sản xuất thép. Các hành động khắc phục bao gồm tinh chỉnh quy trình sản xuất thép để giảm tạp chất và triển khai các giao thức kiểm tra siêu âm. Sau khi triển khai, tỷ lệ lỗi giảm 80% và độ tin cậy của sản phẩm được cải thiện đáng kể.

Bài học kinh nghiệm

Các vấn đề lịch sử với khuyết tật nêm nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát quy trình toàn diện, quản lý vi cấu trúc và thử nghiệm nghiêm ngặt. Những tiến bộ như kiểm tra siêu âm tự động và giám sát quy trình theo thời gian thực đã nâng cao khả năng phát hiện khuyết tật. Các thông lệ tốt nhất của ngành hiện nay nhấn mạnh vào việc phát hiện sớm, tối ưu hóa quy trình và cải tiến liên tục để ngăn ngừa sự hình thành nêm.

Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan

Các lỗi hoặc thử nghiệm liên quan

• Bao gồm : Các hạt phi kim loại trong thép có thể đóng vai trò là điểm khởi đầu hình nêm.
• Nứt : Thuật ngữ chung cho sự gãy hoặc tách rời; hình nêm là một hình thái nứt cụ thể.
• Phân lớp : Các khuyết tật phân lớp có thể cùng tồn tại với các vết nứt hình nêm.
• Kiểm tra thẩm thấu : Phương pháp phát hiện khuyết tật bề mặt liên quan đến vết nứt bề mặt hình nêm.
• Kiểm tra siêu âm : Phương pháp phát hiện khuyết tật bên trong có khả năng xác định các vết nứt bên trong hình nêm.

Các thuật ngữ này có mối liên hệ với nhau vì sự hiện diện của tạp chất hoặc vết nứt thường tương quan với sự hình thành hình nêm.

Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật chính

• ASTM E45 : Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định hàm lượng tạp chất trong thép.
• ASTM E94 : Tiêu chuẩn thực hành cho kiểm tra chụp X-quang.
• ISO 4967 : Thép — Kiểm tra bằng kính hiển vi.
• EN 10204 : Sản phẩm kim loại — Các loại tài liệu kiểm tra.
• API 5L : Tiêu chuẩn kỹ thuật dành cho thép ống, có tiêu chí về khuyết tật chêm.

Tiêu chuẩn khu vực có thể chỉ định tiêu chí chấp nhận, phương pháp kiểm tra và định dạng báo cáo.

Công nghệ mới nổi

Những diễn biến gần đây bao gồm:

• Chụp X-quang kỹ thuật số : Độ phân giải hình ảnh được nâng cao để phát hiện các khối u bên trong.
• Mảng pha siêu âm tự động : Lập bản đồ chính xác các khuyết tật hình nêm.
• Giám sát phát xạ âm thanh : Phát hiện sự phát triển của vết nứt theo thời gian thực trong quá trình sử dụng.
• Thuật toán học máy : Cải thiện độ chính xác trong nhận dạng lỗi và phân loại.

Các định hướng trong tương lai tập trung vào việc tích hợp AI với NDT để phát hiện và mô tả các khuyết tật nêm nhanh hơn, đáng tin cậy hơn, từ đó nâng cao chất lượng và độ an toàn của thép.

---

Bài viết toàn diện này cung cấp hiểu biết sâu sắc về lỗi/kiểm tra "Wedge" trong ngành thép, bao gồm các khía cạnh cơ bản, phương pháp phát hiện, tác động, nguyên nhân, phòng ngừa và tính liên quan của nó trong ngành, đảm bảo tính rõ ràng và độ chính xác về mặt kỹ thuật.