当前位置 工程之家 金属工程 正文 下一篇:

脆性断口的宏观特征

脆性断口的宏观特征如下:

断口上没有明显的宏观塑性变形;断口相对齐平并垂直于拉伸载荷方向;如果没有被腐蚀产物或脏物污染,表面经常呈现晶体学平面或晶粒的外形;断口的颜色有时比较光亮,有时相对暗灰一些;光亮的断口表面有时有放射状台阶,在一定条件下放射状台阶会发展为人字纹花样;较灰暗的脆性断口呈现无定型的粗糙表面,有时也呈现出晶粒外形。

室温冲击韧性试验的宏观断口特征:整个断口比较平坦,呈颗粒状,断口主要为放射区,有粗糙的放射棱,为典型脆性断口,高倍下为典型的沿晶断裂。

室温拉伸试验的宏观断口特征:断面平坦,断口呈颗粒状,也是典型的脆性断口,高倍下为沿晶断裂。锻件过热试样室温人工打断断口的宏观形貌特征为粗晶脆性断口,断口有发亮的小刻面,无剪切唇,微观形貌为解理和准解理特征。

人字纹是宏观脆性断口诊断的重要依据。断口上是否有清晰的人字纹花样出现,取决于构件的几何形状和断裂的起始位置。在板材构件脆性断裂的断口上就经常出现人字纹花样。如果在断口上发现人字纹花样(通过肉眼或借助放大镜或用体视显微镜),则可以说明断裂是脆性的。另外还能够找到断裂的起源——平滑板材断口上人字纹的尖头方向指向断裂源,相反方向为裂纹的扩展方向。

但应注意,如果在板材的两侧都开有槽口,则由于裂纹首先在缺口处形成,且由于应力集中的原因,裂纹沿切口处的扩展速度较快,而中心较慢,故开裂时形成的人字纹尖头方向与无槽口平滑试样时正好相反,即人字纹的尖头方向是裂纹的扩展方向。

金属的脆性断裂可以分为两种基本形式:穿晶和沿晶。

穿晶脆断的断口一般比较光亮,因为裂纹扩展是沿晶粒内部某些晶面劈开的,由于被劈开的晶面是完整的表面,当光线照在这些晶面上时就反射出闪闪的亮光,这种断裂称为穿晶的脆性断裂或解理断裂。被劈开的面称为解理面,这个面常常是晶体内原子排列密度较大的晶面,因为它的晶面间原子结合力最差,所以当受力时这个面最容易劈开。在常见的点阵类型的金属中,体心立方、密排六方都有可能发生解理断裂,而面心立方金属则极少发生解理断裂。

沿晶脆断的断口一般呈暗灰色,一般情况下是由于晶界上有夹杂物、沉淀物聚集、成分偏析、晶间腐蚀、过烧等原因导致晶界结合力降低,低于晶内结合力,裂纹沿晶界扩展。

在分析脆性断裂的结构失效件时,至少有两个方面是很重要的:首先,必须考虑断裂起源,找到断裂源就能够判断断裂起源处是否有缺陷,是否有先前的疲劳裂纹或应力腐蚀裂纹导致随后的失效;其次,无论存在什么样的缺陷,都要存在足够的载荷致使裂纹的快速失稳扩展。总之,工作条件下存在不正常的高工作应力,材料没有足够的韧性或没有对缺陷足够的承受能力都可能会导致脆性断裂。在进行脆断失效分析时,以上两个方面需要仔细观察考虑。

版权声明:本篇文章(包括图片)来自网络,由程序自动采集,著作权(版权)归原作者所有,如有侵权联系我们删除,联系方式(QQ:452038415)。http://www.apmygs.com/964.html
返回顶部