Metalo nuovargio lūžis, kaip ir kiti metalo lūžių tipai, turi daug informacijos apie lūžio procesą. Tai suteikia užuominų apie tai, kur atsirado lūžis, kaip jis plito ir kaip galiausiai lūžo. Lūžio paviršiaus morfologiją įtakoja tokie veiksniai kaip medžiagos savybės, įtempių sąlygos, įtempių lygiai ir aplinkos veiksniai. Todėl nuovargio lūžių analizė yra vienas iš pagrindinių nuovargio nepakankamumo tyrimo metodų.
Tipiškas nuovargio lūžis paprastai susideda iš trijų sričių: nuovargio pradžios, nuovargio plitimo zonos ir galutinio lūžio zonos. Žr. 1 pav.
1 pav
Nuovargio kilmė
Nuovargio kilmė yra vieta, kurioje prasideda nuovargio įtrūkimas. Jis dažnai yra silpnose komponento vietose, pvz., paviršiaus įbrėžimų, mechaninių pažeidimų, korozijos duobių, staigių skerspjūvio pokyčių vietose arba vidinių metalurginių defektų, tokių kaip įtrūkimai, trapūs intarpai, segregacija, poringumas ir pan.
Nuovargio lūžio paviršiuje gali būti viena ar kelios nuovargio priežastys. Pavyzdžiui, pakartotinio lenkimo atveju gali būti dvi lenkimo nuovargio priežastys arba korozinėje aplinkoje korozinis nuovargis gali sukelti daugybę priežasčių.
Kuo didesnis įtempių koncentracijos koeficientas arba kintamo įtempio lygis, tuo didesnis nuovargio pradų skaičius lūžio paviršiuje. 2 paveiksle pavaizduotas kelių kilmės nuovargio lūžis.
2 pav
Nuovargio įtrūkimų plitimo zona
Ši zona yra subkritinė plyšio plitimo sritis, ji yra sudėtingiausia ir turtingiausia lūžio paviršiaus sritis. Šios zonos charakteristikos yra labai svarbios nustatant, ar lūžis atsirado dėl nuovargio. Dažniausias bruožas yra „paplūdimio žymės“, matomos esant mažam padidinimui, ir nuovargio dryžiai (taip pat žinomi kaip nuovargio plitimo žymės), matomi esant dideliam padidinimui. Tačiau kai kuriems lūžtantiems paviršiams gali trūkti šių savybių, todėl, be kita ko, gali būti lygių, poliruotų, panašių į keramiką, ekstruzijos deformacijos požymių arba į padangą panašių įspaudų. Nuovargio plitimo juostos matomos 3 paveiksle.
3 pav
3.Galutinė lūžių zona
Šiame regione įtrūkimas greitai ir nestabiliai plinta. Metastabilaus plyšio augimo stadijoje nuovargio įtrūkimas palaipsniui plečiasi su kiekvienu įtempių ciklu, tačiau augimo greitis yra palyginti lėtas ir atitinka nuoseklesnį, nuspėjamesnį modelį. Tačiau kai plyšys pasieks kritinį dydį, jis greitai įsibėgės ir sukels galutinį lūžį. Ši zona žymi perėjimą nuo stabilaus plyšio augimo prie greito lūžio.
Kai plyšio ilgis ir toliau didėja, kai jis pasiekia kritinį dydį c, įtempių koncentracija plyšio gale tampa pakankamai didelė, kad viršytų medžiagos trūkimo stiprumą. Šiuo metu įtrūkimas tampa nestabilus ir greitai plinta. Nepažeista dalis plyšio priekyje lūžta beveik akimirksniu.
Lūžio paviršius galutinėje lūžio zonoje yra gana grubus, o kadangi jis yra paskutinis lūžio taškas, jis dažnai būna ryškesnės spalvos. Šios srities lūžis iš esmės panašus į lūžį dėl statinės apkrovos. Trapių medžiagų mikrostruktūra paprastai turi skilimo ypatybes, o kaliųjų medžiagų mikrostruktūra turi įdubusias lūžimo charakteristikas.
Galutinė lūžio zona dažnai yra toje pusėje, kuri yra priešinga nuovargio kilmei. Tačiau, jei medžiaga yra lenkiama sukimosi kryptimi, galutinės lūžio zonos padėtis pasislinks tam tikru kampu priešinga sukimosi kryptimi.
