Materialen kunnen falen wanneer de inwerkende krachten groter zijn dan de sterkte van het gebruikte materiaal. De breuken die zo ontstaan kunnen in diverse vormen en maten voorkomen.
Een
cruciaal onderscheid in het breukgedrag is te vinden tussen ductiele en
brosse breuken, waarbij de aanwezigheid van plastische vervorming
het onderscheid markeert: wanneer een breuk gepaard gaat met significante plastische
vervorming spreken we van een ductiele overbelasting. Zonder plastische
vervorming betreft het een brosse breuk.
Brosse breuken
Brosse breuken
zijn vaak (hoewel niet steeds) het gevolg van abrupte krachtveranderingen.
Mogelijke voorbeelden zijn plotse drukfluctuaties in een systeem, een botsing
of impactbelasting. Zulke breuken zijn moeilijk te voorzien.
Ductiele breuken
Ductiele breuken treden
langzamer op aangezien het materiaal eerst zal vervormen voordat het
breekt. Zulke vormveranderingen zijn dus een waarschuwing van het materiaal dat
het te zwaar is belast.
Andere factoren die falen
beïnvloeden
Falingen kunnen
eveneens optreden wanneer de krachten veel kleiner blijven dan de
treksterkte van een materiaal. Een typisch voorbeeld hiervan is vermoeiing.
Dit is een schademechanisme dat optreedt onder invloed van wisselende krachten.
Enkele voorbeelden zijn de krachten die inwerken op een draaiende as, of
trillingen veroorzaakt door een pomp maar ook spanningen die te wijten zijn aan
temperatuurvariaties.
Analyse van breuken
Veel informatie
over de breukoorzaak kan verzameld worden uit de vorm van een breuk. Een
breukvlak dat 45° geheld is t.o.v. de asrichting wijst bv. op een torsie-belasting.
Andere vormen van krachtwerking veroorzaken dan weer een vlak en/of symmetrisch
breukvlak wat ook informatie oplevert over de optredende krachten.
Naast de vorm van
het breukvlak zijn er nog andere kenmerken waaruit het type breuk bepaald kan
worden. Zulk een breukvlakonderzoek, in combinatie met een metallografisch
onderzoek, laat toe om de oorzaak van de breuk te achterhalen. Dit is
van belang om te weten welke maatregelen genomen kunnen worden om toekomstige
falingen te vermijden: een brosse impactbreuk of een faling door vermoeiing
kunnen op het eerste zicht erg gelijkaardig lijken maar vereisen uiteraard
verschillende preventiemaatregelen. Vaak kan ook bepaald worden of de breuk is
ontstaan door een lokale materiaalfout, of door een fout materiaalgebruik.
Corrosie kan het breukgedrag van
materialen eveneens beïnvloeden. Maar dat is een heel verhaal op zichzelf. In
een volgend artikel gaan we hier dieper op in.
Schadeonderzoek
is ongetwijfeld een fascinerend onderwerp. Hier kan u meer te weten komen over een van de belangrijkste tools in ons schadelab: de SEM-EDX.
Heeft u een schadegeval? Aarzel zeker niet om contact met ons op te nemen via info@metalogic.be. Onze experten helpen u graag verder.
