Kot primer vzamemo vzmetno jeklo 82B
82B je visoko{1}}ogljično vzmetno jeklo, za katerega sta značilni visoka trdnost in trdota, vendar je zelo občutljivo na vključke, segregacijo, površinske napake, preostale napetosti in okoljske dejavnike. Okvara vzmeti običajno ni posledica enega samega dejavnika, ampak je skupna posledica materialov, proizvodnih procesov in pogojev delovanja.
1. Faza taljenja: kakovost tekočega jekla.
1.1 Ne-kovinski vključki
Težava:Ne-kovinski vključki, kot so Al₂O₃ in silikati, ki nastanejo med postopkom dezoksidacije staljenega jekla, ne priplavajo dovolj in ostanejo v jeklu.
Mehanizem:Ne-kovinski vključki imajo šibko vezno moč z jekleno matriko. Med valjanjem in hladnim vlečenjem se bodo podaljšale ali zdrobile in tvorile lokalna diskontinuirana območja. Ko je vzmet obremenjena, pride do koncentracije napetosti na robovih vključkov in od tam se lahko začnejo mikrorazpoke.
Posledice:
- Zlom žice med postopkom vlečenja
- Zmanjšana življenjska doba spomladanske utrujenosti
- Zgodnji zlom med uporabo
- Na površini loma so lahko vidni izvori inkluzijskih razpok
1.2 Neustrezna kontrola kemične sestave
1.2.1 Ločevanje ogljika
Težava:82B ima visoko vsebnost ogljika. Med postopkom strjevanja kontinuiranega litja so ogljikovi elementi nagnjeni k obogatitvi ali osiromašenju v osrednjem območju.
Mehanizem:Ločevanje ogljika bo povzročilo neenakomerno -mikrostrukturo preseka. Trdota osrednjega območja z visoko-ogljikom se poveča, žilavost pa zmanjša. Med poznejšim hladnim vlečenjem ali navijanjem vzmeti je osrednje območje težko deformirati sinhrono z zunanjo plastjo, kar zlahka povzroči notranje razpoke.
Posledice:
- Neenakomerna trdota
- Sredinska delitev
- Zlom ča-in-stožca
- Velika disperzija v spomladanskem življenju
1.2.2 Škodljivi elementi, kot sta P in S
Težava:Nepopolna defosforizacija in razžveplanje vodita do visoke vsebnosti P in S.
Mehanizem:P se zlahka ločuje na mejah zrn, oslabi vezno silo meje zrn in povzroči hladno krhkost. S zlahka tvori vključke MnS, ki se po valjanju in vlečenju razširijo vzdolž smeri dolžine in postanejo poti širjenja razpok.
Posledice:
- Zmanjšana žilavost materiala
- Nagnjen k krhkemu lomu pri nizkih temperaturah ali udarcih
- Zmanjšana odpornost proti utrujenosti
1.3 Nenormalna vsebnost plina
1.3.1 Visoka vsebnost vodika
Težava:Vzrok je nezadostno razplinjevanje pri rafiniranju, surovine, ki vsebujejo vodo, ali slab nadzor procesavodik vstopi v jeklo.
Mehanizem:Vodikovi atomi se bodo agregirali proti vključkom, mejam zrn, dislokacijam in območjem preostale natezne napetosti, kar bo zmanjšalo vezno silo med kovinskimi atomi, zaradi česar bo material podvržen krhkemu razpokanju, preden bo dosegel svojo normalno mejo trdnosti.
Posledice:
Vodikova krhkost
Zapozneli zlom
Brez očitne plastične deformacije
Nenaden zlom med uporabo ali shranjevanjem
1.3.2 Visoka vsebnost kisika
Težava:Nezadostna dezoksidacija, kar povzroči visoko skupno vsebnost kisika.
Mehanizem:Večja kot je vsebnost kisika, več je oksidnih vključkov. Oksidni vključki so običajno trdi in krhki, zaradi česar je težko uskladiti deformacijo med plastično obdelavo in tako postanejo viri utrujenostnih razpok.
Posledice:
Zmanjšana plastičnost
Zmanjšana žilavost
Zlom žice med vlečenjem
Zmanjšana življenjska doba utrujenosti
