主要介紹

材料在外力下喪失連續(xù)性-斷裂;

(1)斷裂過程:裂紋的萌生、裂紋的擴展;

(2)斷裂的形式:脆性斷裂(斷裂前無明顯變形)、韌性斷裂(斷裂前有明顯塑變);

據(jù)斷裂面的取向可分為正斷和切斷。

正斷:斷口的宏觀斷裂面與最大正應(yīng)力方向垂直,一般為脆斷,也可能韌斷。

切斷:斷口的宏觀斷裂面與最大正應(yīng)力方向呈45°,為韌斷

形式途徑

裂紋擴散的途徑可分為穿晶斷裂和晶間斷裂。

晶間斷裂:裂紋穿越晶粒本身,脆斷。

斷口分析

斷口分析是金屬材料斷裂失效分析的重要方法。記錄了斷裂產(chǎn)生原因,擴散的途徑,擴散過程及影響裂紋擴散的各內(nèi)外因素。所以通過斷口分析可以找出斷裂的原因及其影響因素,為改進構(gòu)件設(shè)計、提高材料性能、改善制作工藝提供依據(jù)。

斷裂類型

微孔聚集型

微孔聚集型斷裂的過程:微孔的形成、微孔的擴大和連接、試樣斷裂。

解理斷裂

斷裂面沿一定的晶面(解理面),常見于體心立方、密排六方。

影響因素

1.結(jié)合鍵及晶體結(jié)構(gòu)類型:離子晶體、難熔氧化物,共價晶體解理區(qū)域存在范圍較大;面心立方一般不發(fā)生解理,體心立方金屬低溫時易解理;

2.化學(xué)成分及顯微組織:金屬材料具有細晶??梢蕴岣邚姸群退苄?;晶界中有害雜質(zhì)的偏聚或脆性相的析出降低塑性,易發(fā)生沿晶脆性斷裂;

3.裂紋及應(yīng)力狀態(tài):裂紋尺寸越大,斷裂應(yīng)力越低;

4.溫度:大多數(shù)金屬隨溫度的下降,從韌性斷裂向脆性斷裂過渡,材料的屈服強度隨溫度下降而升高,溫度對解理應(yīng)力影響不明顯,兩力相等溫度Tc。