انواع شکست میلگرد هنگام خمکاری: از پارگی سطحی تا گسست ناگهانی

۱. شکست الیافی یا کششی (Ductile/Fibrous Fracture)

شکل ظاهری: یکی از رایج‌ترین علت شکست میلگرد هنگام خمکاری، شکست الیافی یا کششی است. در این نوع شکست، سطح مقطع میلگرد پس از پارگی، ظاهری کشیده، الیافی و فیبری دارد. گویی تار و پود فولاد از هم جدا شده‌اند. ممکن است کمی فرورفتگی یا کاسه (Cup) و مخروط (Cone) در محل شکست مشاهده شود، به خصوص در شکست‌های تحت کشش خالص. در خمکاری، این نوع شکست معمولاً در سطح خارجی قوس خمش رخ می‌دهد، جایی که فولاد تحت کشش قرار دارد.

علل احتمالی:

• شعاع خمش نامناسب (خیلی کوچک): تنش کششی بیش از حد در سطح خارجی.
• اعمال نیروی بیش از حد: فراتر رفتن از مقاومت نهایی فولاد.
• عیوب سطحی جزئی: خراش‌ها یا ناهمگنی‌های ریز در سطح میلگرد که به عنوان نقطه تمرکز تنش عمل می‌کنند.
• فرایندهای تولید یا انبارداری نامناسب: که باعث ایجاد تنش‌های کششی در سطح میلگرد شده‌اند.
• نورد سرد بیش از حد: که چقرمگی (Toughness) میلگرد را کاهش داده است.

۲. شکست دانه‌ دانه یا شکننده (Brittle/Granular Fracture)

شکل ظاهری: برخلاف شکست الیافی، در این نوع شکست، سطح مقطع میلگرد ظاهری صاف، دانه‌دانه (مانند شکر یا نمک)، و حتی گاهی کریستالی دارد. هیچ‌گونه تغییر شکل قابل توجهی (کشش یا فرورفتگی) قبل از شکست رخ نداده است. این نوع شکست بسیار ناگهانی و مخرب است.

علل احتمالی:

• درصد کربن بسیار بالا: فولاد شکننده شده و توانایی تغییر شکل را از دست داده است.
• وجود ناخالصی‌های مضر: مانند گوگرد و فسفر که باعث تردی (Embrittlement) فولاد می‌شوند، به خصوص در نواحی مرزدانه‌ای (Grain Boundaries).
• حرارت‌دهی نادرست یا بیش از حد: تغییر ساختار دانه‌بندی به شکلی که شکنندگی را افزایش دهد.
• سرد شدن سریع (Quenching) ناخواسته: که باعث سخت شدن بیش از حد و ایجاد تردی مارتنزیتی می‌شود.
• وجود ترک‌های داخلی یا سطحی عمیق: که تنش در آن‌ها به سرعت به حد شکست می‌رسد و سبب بروز علت شکستن میلگرد هنگام خمکاری خواهد شد.
• کار سرد (Cold Working) بیش از حد: که استحکام را بالا برده ولی چقرمگی را به شدت کاهش داده است.

۳. شکست ترکیبی (Mixed Fracture)

شکل ظاهری: در برخی موارد، ممکن است ترکیبی از دو حالت بالا مشاهده شود. به عنوان مثال، بخشی از سطح مقطع ممکن است الیافی و بخش دیگر دانه‌دانه باشد. این حالت معمولاً زمانی رخ می‌دهد که محدوده‌ی تمرکز تنش در ناحیه‌ی خمکاری، دارای طیف وسیعی از شرایط باشد.

علل احتمالی:

• تلفیقی از علل بالا: مانند وجود عیوب سطحی (که باعث شروع شکست الیافی می‌شوند) در میلگردی با درصد کربن بالا (که تمایل به شکست شکننده دارد).
• شروع شکست الیافی که به دلیل بارگذاری ناگهانی یا وجود ترک‌های داخلی، به شکست شکننده تبدیل می‌شود.

۴. شکست ناشی از تردی هیدروژنی (Hydrogen Embrittlement Fracture)

شکل ظاهری: این نوع شکست بسیار شبیه به شکست دانه‌دانه است، اما اغلب با سطح شکست براق و نقره‌ای رنگ مشخص می‌شود. شکست معمولاً در نواحی با تنش بالا رخ می‌دهد و می‌تواند بسیار ناگهانی و بدون هشدار قبلی باشد.