脆性断裂的分类

脆性断裂的分类 狭义的脆性断裂包括以下两类。

1)低应力脆断,是指通常在弹性应力范畴内,在许用应力条件下一次加载引起的脆性断裂。这类事故的发生常常有外在原因或内部原因。外在原因包括受载时的加载速率、环境温度对材料性能的影响、零部件或构件形状设计中引起的应力集中等。材料的内部原因包括材料内部存在的宏观缺陷(裂纹、空洞、大块夹杂、缩松等)和材料本身的质量问题,如钢的低温脆性、蓝脆、回火脆、不锈钢中的475℃脆、σ相脆性等。

2)环境介质条件下的脆断,实际上也是一种低应力脆断。环境介质因素,是指零部件或构件在受载情况下同时接触到会使材料性能或表面状态恶化的环境条件,如潮湿空气、水介质、熔盐、硫化氢气氛、低熔点熔融金属、辐照环境等。这种环境介质条件下的断裂可分为氢脆、碱脆、低熔点金属脆性、辐照脆性、液体浸蚀脆性、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、氢腐蚀等几种。这类断裂事故的发展过程包含了时间因素,因之与疲劳断裂在这一点上有相似之处,都有个裂纹形成和发展的时间过程,都不是受载后立即发生断裂,属于滞后破坏断裂范畴,这与上述受载后立即断裂的低应力断裂事故是有差别的。

低应力脆断事故的发生带有突发性,事故前预兆监测通常很困难,发生预兆到事故发生时间很短,常常导致灾难性后果,造成生命财产的重大损失。环境介质脆断事故,大都属于滞后断裂问题,事故的发展有个过程,通过监测或定期检查观察裂纹的亚临界扩展,在达到临界裂纹长度以前及时更换零部件或采取适当措施,对防止恶性事故发生还有一定的可能性,但由于这类亚临界裂纹扩展的距离通常很短,故预防监测难度很大。

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