主要介绍

材料在外力下丧失连续性-断裂;

(1)断裂过程:裂纹的萌生、裂纹的扩展;

(2)断裂的形式:脆性断裂(断裂前无明显变形)、韧性断裂(断裂前有明显塑变);

据断裂面的取向可分为正断和切断。

正断:断口的宏观断裂面与最大正应力方向垂直,一般为脆断,也可能韧断。

切断:断口的宏观断裂面与最大正应力方向呈45°,为韧断

形式途径

裂纹扩散的途径可分为穿晶断裂和晶间断裂。

晶间断裂:裂纹穿越晶粒本身,脆断。

断口分析

断口分析是金属材料断裂失效分析的重要方法。记录了断裂产生原因,扩散的途径,扩散过程及影响裂纹扩散的各内外因素。所以通过断口分析可以找出断裂的原因及其影响因素,为改进构件设计、提高材料性能、改善制作工艺提供依据。

断裂类型

微孔聚集型

微孔聚集型断裂的过程:微孔的形成、微孔的扩大和连接、试样断裂。

解理断裂

断裂面沿一定的晶面(解理面),常见于体心立方、密排六方。

影响因素

1.结合键及晶体结构类型:离子晶体、难熔氧化物,共价晶体解理区域存在范围较大;面心立方一般不发生解理,体心立方金属低温时易解理;

2.化学成分及显微组织:金属材料具有细晶粒可以提高强度和塑性;晶界中有害杂质的偏聚或脆性相的析出降低塑性,易发生沿晶脆性断裂;

3.裂纹及应力状态:裂纹尺寸越大,断裂应力越低;

4.温度:大多数金属随温度的下降,从韧性断裂向脆性断裂过渡,材料的屈服强度随温度下降而升高,温度对解理应力影响不明显,两力相等温度Tc。