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准解理断裂的微观特征

准解理断裂

准解理断裂是一种基本上属于脆性断裂范围的微观断裂,是介于解理断裂和韧窝断裂之间的一种过渡断裂的形式。

例如:在已经淬火形成马氏体及随后回火析出细小网状碳化物质点的钢中,当试验温度远远超过韧脆转变温度时,其断裂的断口均由韧窝组成;当试验温度大大低于韧脆转变温度时,其断裂的断口则主要是由平坦的解理小平面所组成;而当温度恰好在韧脆转变温度附近时,可以发现断口上原始奥氏体晶粒内有效解理面的尺寸及取向可能模糊不清,真正的解理面已经被更小的、不清晰的解理小面所代替,这些小面通常是在碳化物质点或大块夹杂物上发生,这些小解理面称为准解理面。

准解理的解理面对原奥氏体晶粒是穿晶的,但比回火马氏体的小尺度特征大很多。在回火马氏体等复杂组织的钢中,经常可以观察到这种穿晶断裂。这种似解理的平坦小晶面比弥散马氏体针要粗大得多,而且似解理小晶面的取向不一定沿铁素体的解理面解理,但也不沿马氏体针叶伸展,而是各个方向都有可能解理。为了把这种小晶面的断裂方式和真正的解理断裂区别开来,通常把这种既似于解理断裂又不同于解理断裂的断裂方式称为准解理断裂。

准解理为不连续的断裂过程,各隐藏裂纹连接时常发生较大的塑性变形,形成所谓撕裂棱,或形成微孔聚合的韧窝,有时甚至形成韧窝带。首先是在不同部位同时产生许多解理小裂纹,然后这种解理小裂纹不断长大,最后以塑性方式撕裂残余连接部分。这种模型断裂的断口上最初和随后长大的解理小裂纹即成为解理小平面,而最后的塑性方式撕裂则表现为撕裂棱(或韧窝、韧窝带)。

准解理断裂的特征为:大量高密度的短而弯曲的撕裂棱线条、点状裂纹源由准解理断面中部向四周放射的河流花样、准解理小断面与解理面不存在确定的对应关系、二次裂纹等。

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