तन्य फ्रैक्चर, के रूप में भी जाना जाता हैप्लास्टिक फ्रैक्चरयातन्य अधिभार फ्रैक्चर, एक प्रकार के फ्रैक्चर को संदर्भित करता है जो तब होता है जब किसी धातु सामग्री पर लगाया गया भार उसकी उपज शक्ति से अधिक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फ्रैक्चर से पहले महत्वपूर्ण मैक्रोस्कोपिक प्लास्टिक विरूपण होता है। इसलिए इसे भी कहा जाता हैतन्य अधिभार फ्रैक्चर.
एक विशिष्ट उदाहरण एक अक्षीय स्थैतिक लोडिंग के तहत एक चिकने तन्य नमूने का फ्रैक्चर है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। फ्रैक्चर की सतह स्पष्ट प्रदर्शित करती हैगले मिलनाब्रेक के निकट की घटना. मैक्रोस्कोपिक रूप से, फ्रैक्चर सतह में एक हैकप{{0}और-शंकुआकार: मध्य क्षेत्र प्रकट होता हैरेशेदारऔरअंधेरे भूरारंग में, आम तौर पर उन्मुखसीधातन्य तनाव की दिशा में, जबकि बाहरी क्षेत्र की विशेषताएँकतरनी होंठवह रूप लगभग a45 डिग्री का कोणतन्य अक्ष को.
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, घटकों का आकार और उनके द्वारा अनुभव की जाने वाली ताकतें काफी जटिल हो सकती हैं, इसलिए मैक्रोस्कोपिक फ्रैक्चर आकृति विज्ञान विशेषताएं स्पष्ट नहीं हो सकती हैं। हालाँकि, बीच अंतर करने का प्राथमिक आधारतन्य फ्रैक्चरऔरभंगुर फ्रैक्चरफ्रैक्चर के पास महत्वपूर्ण मैक्रोस्कोपिक प्लास्टिक विरूपण की उपस्थिति या अनुपस्थिति है।
धातु सामग्री में फ्रैक्चर तंत्र के दृष्टिकोण से, दो मुख्य प्रकार हैं:पर्ची पृथक्करणऔरतन्य डिंपल फ्रैक्चर.
पर्ची पृथक्करणउस घटना को संदर्भित करता है, जहां बाहरी बल के तहत, सामग्री की क्रिस्टल संरचना के भीतर परमाणु कतरनी तनाव के कारण विशिष्ट क्रिस्टल विमानों और दिशाओं के साथ सापेक्ष फिसलन का अनुभव करते हैं, जिसे के रूप में जाना जाता हैफिसलना. जब यह फिसलन लगातार या असमान रूप से होती है, या जब यह अनाज सीमाओं, चरण सीमाओं, या अन्य इंटरफेस पर बाधित होती है, तो इन स्थानों पर छोटे अंतराल या दरारें बन जाती हैं, जिससेपर्ची पृथक्करण. धातु सामग्री में शुद्ध स्लिप पृथक्करण फ्रैक्चर अपेक्षाकृत दुर्लभ है।
तन्य डिंपल फ्रैक्चरअधिक सामान्य प्रकार है. इस मोड में दरार निर्माण और प्रसार का तंत्र इस प्रकार है: धातु सामग्री में विभिन्न असंततताएं होती हैं जैसे रिक्त स्थान, समावेशन, दूसरे चरण के कण, अनाज की सीमाएं और चरण की सीमाएं। जब अधिभार तनाव (उपज शक्ति से अधिक) के अधीन होता है, तो इन स्थानीय क्षेत्रों में तनाव सांद्रता विकसित होती है, जिससे प्लास्टिक विरूपण होता है। जैसे-जैसे विकृति बढ़ती है, इन असंततताओं या इंटरफेसों पर माइक्रोवोइड्स बनते हैं। जैसे-जैसे तनाव बढ़ता जा रहा है, माइक्रोवोइड्स बढ़ते हैं और एकजुट होते हैं, अंततः माइक्रोक्रैक बनाने के लिए जुड़ते हैं। निरंतर तनाव के तहत, ये माइक्रोक्रैक धीरे-धीरे बढ़ते हैं जब तक कि वे एक महत्वपूर्ण आकार तक नहीं पहुंच जाते, जिससे फ्रैक्चर हो जाता है। इन माइक्रोवोइड्स को कहा जाता हैतन्य डिम्पल(याप्लास्टिक के गड्ढे). एसईएम के तहत देखे गए लचीले डिंपल की विशिष्ट आकृति विज्ञान को नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, जहां डिंपल के नीचे दूसरे चरण के कण या समावेशन भी देखे जा सकते हैं।
विभिन्न तनाव स्थितियों के तहत, की आकृति विज्ञानतन्य डिम्पलतन्य फ्रैक्चर पर भी भिन्नता होती है। आम तौर पर, उन्हें तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:समअक्षीय डिम्पल(तन्य तनाव के तहत),डिंपल फाड़ना(फाड़ने वाले तनाव के तहत, मोड I), औरकतरनी डिम्पल(कतरनी तनाव के तहत, मोड II और मोड III)।
व्यावहारिक फ्रैक्चर आकृति विज्ञान विश्लेषण में, यह अक्सर देखा जाता है कि सभी तीन प्रकार केतन्य डिम्पलआकृतियाँ प्रकट हो सकती हैं। यह आम तौर पर सामग्री द्वारा अनुभव की गई जटिल तनाव स्थिति के कारण होता है, या, साधारण तनाव स्थितियों के तहत, जैसे-जैसे दरार फैलती है, स्थानीय तनाव परिवर्तन होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डिंपल आकारिकी में अंतर होता है।
इसके अलावा, हम आसानी से यह निर्धारित नहीं कर सकते कि फ्रैक्चर हैतन्यस्थानीय फ्रैक्चर क्षेत्र में कई डिम्पल की उपस्थिति के आधार पर। लचीले डिम्पल इसके लिए आवश्यक और पर्याप्त स्थिति नहीं हैंतन्य फ्रैक्चर, क्योंकि वास्तविक स्थितियों में, बहुत सारेमिश्रित फ्रैक्चरघटित हो सकता है, जैसेअर्ध - दरार फ्रैक्चर. इसलिए, फ्रैक्चर प्रकार को निर्धारित करने, विफलता तंत्र को समझने, फ्रैक्चर विफलता के मूल कारण की पहचान करने और सामग्री, घटक डिजाइन, विनिर्माण प्रक्रियाओं और उपयोग के वातावरण में सुधार के लिए सुझाव प्रस्तावित करने के लिए मैक्रोस्कोपिक और सूक्ष्म विश्लेषण दोनों को संयोजित करना अभी भी आवश्यक है।
किन परिस्थितियों में डक्टाइल फ्रैक्चर होने की संभावना अधिक होती है? कोई भी कारक जो बढ़ता हैलचीलापन(कम कर देता हैभंगुरता) तन्य फ्रैक्चर की घटना को बढ़ावा देगा। निम्नलिखित बिंदु प्रमुख कारकों का सारांश प्रस्तुत करते हैं:
सुपीरियर माइक्रोस्ट्रक्चर:समान परिस्थितियों में अलग-अलग सूक्ष्म संरचनाएं अलग-अलग फ्रैक्चर का कारण बन सकती हैं। उदाहरण के लिए, टेम्पर्ड मार्टेंसाइट में बेहतर लचीलापन है, जबकि पर्लाइट + फेराइट में अपेक्षाकृत कम लचीलापन है। पहले वाले को डक्टाइल फ्रैक्चर का अनुभव होने की अधिक संभावना है।
महीन -कणों वाली संरचना:आम तौर पर, दाने जितने महीन होंगे, लचीलापन उतना ही बेहतर होगा। इसके अतिरिक्त, बारीक कणों वाली संरचनाओं में दोष अक्सर छोटे होते हैं, इसलिए फ्रैक्चर के लिए अधिक तनाव की आवश्यकता होती है।
कठिन समावेशन या दूसरे चरण के कण:कठोर समावेशन या दूसरे चरण के कण आम तौर पर सामग्री की लचीलापन को कम नहीं करते हैं। कभी-कभी, प्लास्टिक का दूसरा चरण सामग्री की लचीलापन में भी सुधार कर सकता है। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया हैतन्य डिम्पलइसमें टाइप ए सल्फाइड समावेशन की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, लेकिन सामग्री अभी भी प्रदर्शित होती हैतन्य अधिभार फ्रैक्चर.
शुद्ध कच्चा माल:सामग्री की शुद्धता में सुधार करना, जैसे स्टील निर्माण के दौरान बाहरी अशुद्धता तत्वों की शुरूआत पर ध्यान देना, सामग्री में हानिकारक अशुद्धियों को कम करना और इसकी संभावना को कम करना।अंतरकणीय भंगुरताऔरदूसरा-चरण भंगुर समावेशन.
अच्छा संरचनात्मक डिजाइन:तनाव सांद्रता से बचना, जैसे कि तेज कोनों, पायदानों आदि को कम करना, और एक ऐसी संरचना डिजाइन करना जो समान भार वितरण सुनिश्चित करती हो।
अच्छा परिचालन वातावरण (तापमान, मध्यम स्थिति, आदि):संक्षारक मीडिया और कम तापमान वाले वातावरण में जोखिम को कम करना। यदि ऐसी स्थितियों की आवश्यकता होती है, तो सामग्री को डिजाइन करते समय पर्यावरणीय संवेदनशीलता पर विचार किया जाना चाहिए।
के लिएतन्य फ्रैक्चरव्यावहारिक अनुप्रयोगों में, यह अचानक फ्रैक्चर के बिना महत्वपूर्ण विरूपण की अनुमति देता है। इसलिए, इस दृष्टिकोण से, की तुलना मेंभंगुर फ्रैक्चर, तन्य फ्रैक्चर फ्रैक्चर का अधिक स्वीकार्य तरीका है। हालाँकि, यदि प्रत्येक चरण में सामग्री डिजाइन, उत्पादन और उपयोग प्रक्रियाओं को ठीक से नियंत्रित किया जाता है, तो अनावश्यक फ्रैक्चर की घटनाओं से बचा जा सकता है, जिससे व्यवसायों और राष्ट्रों दोनों के लिए संपत्ति के नुकसान को कम किया जा सकता है।
