Kaļamas lūzums, kas pazīstams arī kāplastmasas lūzumsvaistiepes pārslodzes lūzums, attiecas uz lūzuma veidu, kas rodas, ja metāla materiālam pieliktā slodze pārsniedz tā tecēšanas robežu, kā rezultātā pirms lūzuma notiek būtiska makroskopiska plastiska deformācija. Tāpēc to dēvē arī parkaļamā pārslodzes lūzums.
Tipisks piemērs ir gluda stiepes parauga lūzums vieniālās statiskās slodzes ietekmē, kā parādīts attēlā zemāk. Lūzuma virsma uzrāda skaidruapkakliparādība tuvu pārtraukumam. Makroskopiski lūzuma virsmai ir akrūze-un-konussforma: parādās centrālais apgabalsšķiedrainsuntumši pelēkskrāsains, vispārīgi orientētsperpendikulāriuz stiepes sprieguma virzienu, savukārt ārējā apgabala iezīmesbīdes lūpaskas veidojas aptuveni pie a45 grādu leņķisuz stiepes asi.
Praktiskā pielietojumā komponentu forma un to piedzīvotie spēki var būt diezgan sarežģīti, tāpēc makroskopisko lūzumu morfoloģijas pazīmes var nebūt acīmredzamas. Tomēr primārais pamats, lai atšķirtukaļamais lūzumsuntrausls lūzumsir būtiskas makroskopiskas plastiskas deformācijas esamība vai neesamība lūzuma tuvumā.
No metālisko materiālu lūzuma mehānisma viedokļa ir divi galvenie veidi:slīdēšanas atdalīšanaunkaļamās bedrītes lūzums.
Slīdēšanas atdalīšanaattiecas uz parādību, kad ārēja spēka ietekmē atomi materiāla kristāla struktūrā piedzīvo relatīvu slīdēšanu pa noteiktām kristāla plaknēm un virzieniem bīdes sprieguma dēļ, ko sauc parpaslīdēt. Ja šī slīdēšana notiek nevienmērīgi vai nevienmērīgi vai ja tā ir traucēta graudu robežās, fāžu robežās vai citās saskarnēs, šajās vietās veidojas mazas spraugas vai plaisas, kas izraisaslīdēšanas atdalīšana. Tīras slīdēšanas atdalīšanas lūzums metāliskajos materiālos ir salīdzinoši reti sastopams.
Kaļamās bedrītes lūzumsir visizplatītākais veids. Plaisu veidošanās un izplatīšanās mehānisms šajā režīmā ir šāds: metāliskajos materiālos ir dažādi pārtraukumi, piemēram, tukšumi, ieslēgumi, otrās -fāzes daļiņas, graudu robežas un fāžu robežas. Pakļaujot pārslodzes spriegumam (pārsniedzot tecēšanas robežu), šajos lokālajos reģionos veidojas sprieguma koncentrācijas, izraisot plastisko deformāciju. Deformācijai progresējot, šajās pārrāvumos vai saskarnēs veidojas mikrotukšumi. Slodzei turpinot palielināties, mikrotukšumi aug un saplūst, galu galā savienojoties, veidojot mikroplaisas. Pastāvīga stresa apstākļos šīs mikroplaisas lēnām paplašinās, līdz sasniedz kritisko izmēru, izraisot lūzumu. Šie mikrotukšumi tiek saukti parkaļamas bedrītes(vaiplastmasas bedres). Tipiskā kaļamo bedrīšu morfoloģija, kas novērota saskaņā ar SEM, ir parādīta zemāk esošajā attēlā, kur otrās fāzes daļiņas vai ieslēgumi ir redzami arī bedrīšu apakšā.
Dažādos stresa stāvokļos morfoloģijakaļamas bedrītesuz kaļamā lūzuma arī atšķiras. Parasti tos var iedalīt trīs veidos:līdzvērtīgas bedrītes(zem stiepes sprieguma),asaru bedrītes(atraušanas stresa apstākļos, I režīms), unbīdes bedrītes(pie bīdes sprieguma, II un III režīms).
Praktiskajā lūzumu morfoloģijas analīzē bieži tiek novērots, ka visi trīs veidikaļamā bedrītevar parādīties morfoloģijas. Tas parasti ir saistīts ar sarežģīto sprieguma stāvokli, ko izjūt materiāls, vai vienkāršos sprieguma apstākļos, plaisai izplatoties, notiek lokālas sprieguma izmaiņas, kā rezultātā rodas atšķirības bedrīšu morfoloģijā.
Turklāt mēs nevaram vienkārši noteikt, vai lūzums irelastīgspamatojoties uz daudzu bedrīšu klātbūtni vietējā lūzuma zonā. Kaļamās bedrītes nav nepieciešams un pietiekams nosacījumskaļamais lūzums, jo reālās situācijās daudzijaukti lūzumivar rasties, piemēramgandrīz{0}}šķelšanas lūzumi. Tāpēc joprojām ir jāapvieno gan makroskopiskā, gan mikroskopiskā analīze, lai noteiktu lūzuma veidu, izprastu atteices mehānismu, identificētu lūzuma atteices galveno cēloni un ierosinātu ieteikumus materiāla, detaļu konstrukcijas, ražošanas procesu un lietošanas vides uzlabošanai.
Kādos apstākļos ir lielāka kaļamā lūzuma iespējamība? Jebkurš faktors, kas palielināsplastiskums(samazinatrauslumu) veicinās kaļamā lūzuma rašanos. Tālāk minētie punkti apkopo galvenos faktorus:
Izcila mikrostruktūra:Dažādas mikrostruktūras vienādos apstākļos var izraisīt dažādus lūzumus. Piemēram, rūdītam martensītam ir labāka elastība, savukārt perlītam + ferītam ir salīdzinoši zemāka elastība. Pirmajam ir lielāka iespēja piedzīvot kaļamus lūzumus.
Smalka{0}}graudaina struktūra:Parasti, jo smalkāki graudi, jo labāka elastība. Turklāt sīkgraudaino struktūru defekti bieži ir mazāki, tāpēc lūzumam ir nepieciešams lielāks spriegums.
Stingri ieslēgumi vai otrās{0}fāzes daļiņas:Stingri ieslēgumi vai otrās{0}fāzes daļiņas parasti nesamazina materiāla elastību. Dažreiz plastmasas otrā fāze var pat uzlabot materiāla elastību. Kā parādīts zemāk esošajā diagrammā,kaļamas bedrītessatur ievērojamu daudzumu A tipa sulfīdu ieslēgumu, taču materiāls joprojām ir redzamskaļamā pārslodzes lūzums.
Tīras izejvielas:Materiāla tīrības uzlabošana, piemēram, pievēršot uzmanību ārējo piemaisījumu elementu ievadīšanai tērauda ražošanas laikā, samazinot kaitīgos piemaisījumus materiālā un samazinot iespējustarpgranulu trauslumsunotrās{0}}fāzes trauslie ieslēgumi.
Labs konstrukcijas dizains:Izvairīšanās no spriedzes koncentrācijas, piemēram, asu stūru, iecirtumu u.c. samazināšana un tādas konstrukcijas projektēšana, kas nodrošina vienmērīgu slodzes sadalījumu.
Laba darba vide (temperatūra, vidēji apstākļi utt.):Samaziniet pakļaušanu kodīgai videi un zemas{0}}temperatūras videi. Ja šādi nosacījumi ir nepieciešami, izstrādājot materiālu, jāņem vērā vides jutīgums.
Parkaļamais lūzums, praktiskos pielietojumos tas ļauj veikt ievērojamu deformāciju bez pēkšņa lūzuma. Tāpēc no šī viedokļa, salīdzinot artrausls lūzums, kaļamais lūzums ir pieņemamāks lūzuma veids. Tomēr, ja materiālu projektēšanas, ražošanas un lietošanas procesi tiek pareizi kontrolēti katrā posmā, var izvairīties no nevajadzīgiem lūzumu gadījumiem, samazinot īpašuma zaudējumus gan uzņēmumiem, gan valstīm.
