斷口分析3延性斷裂

1、第三章 延性斷裂 金屬斷口分析n延性斷裂延性斷裂：金屬材料在過(guò)載負(fù)荷的作用下，局部發(fā)生明顯的宏觀塑性變形后斷裂。n在工程構(gòu)件中材料的延性斷裂反映為過(guò)載斷裂，即零件所承受的真實(shí)應(yīng)力超過(guò)了危險(xiǎn)截面處材料的強(qiáng)度所發(fā)生的斷裂。n過(guò)載的原因：過(guò)載的原因：設(shè)計(jì)失誤、工藝失誤、使用不當(dāng)。金屬斷口分析金屬斷口分析第一節(jié)韌窩斷口的宏觀形貌特征n韌窩微孔聚集型斷裂：外力作用（拉伸、剪切、沖擊等）滑移位錯(cuò)堆積等因素微孔微孔長(zhǎng)大、聚集斷裂金屬斷口分析n韌斷宏觀特征：纖維區(qū)：a.表面顏色灰暗，無(wú)金屬光澤b.粗糙不平c.無(wú)數(shù)纖維狀小峰組成，小峰的小斜面和拉伸軸線(xiàn)大約成45度角放射區(qū)剪切唇:和拉伸軸線(xiàn)大約成45度角注意：塑

2、性較高材料的沖擊斷口一般具有兩個(gè)纖維區(qū)（圖3-3）第二節(jié)韌窩斷口的微觀形貌特征n韌窩斷口的微觀形貌特征：大小不等的圓形或橢圓形的凹坑（即韌窩）。韌窩內(nèi)一般可看到夾雜物或者第二相粒子。n注意：并非每個(gè)韌窩都包含一個(gè)夾雜物或粒子，為什么？n韌窩的形狀等軸韌窩剪切韌窩撕裂韌窩卵形韌窩金屬斷口分析韌窩的形狀取決于應(yīng)力狀態(tài)韌窩的形狀取決于應(yīng)力狀態(tài)n等軸韌窩等軸韌窩：圖3-5拉伸正應(yīng)力圓形微坑均勻分布于斷口表面顯微洞孔沿空間三維方向均勻長(zhǎng)大n剪切韌窩剪切韌窩：圖3-6剪切應(yīng)力拋物線(xiàn)形狀顯微洞孔沿剪切方向上被拉長(zhǎng)、剪切韌窩在兩個(gè)相互匹配的斷口表面的方向相反剪切韌窩通常出現(xiàn)的位置：拉伸、沖擊斷口的剪切唇部位n

3、撕裂韌窩：圖3-7撕裂應(yīng)力（力矩）拋物線(xiàn)形狀剪切韌窩與撕裂韌窩微觀形狀無(wú)區(qū)別，怎么區(qū)分？對(duì)材料斷口的兩個(gè)表面進(jìn)行作對(duì)比研究：韌窩凸向一致為撕裂韌窩；反之為剪切韌窩n卵形韌窩：圖3-8大韌窩在長(zhǎng)大過(guò)程中與小韌窩交截的結(jié)果金屬斷口分析金屬斷口分析金屬斷口分析第三節(jié)韌窩裂紋的萌生擴(kuò)展及韌窩形成的微觀機(jī)理n韌窩裂紋的萌生與擴(kuò)展（以拉伸正應(yīng)力為例）韌窩裂紋的萌生應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度發(fā)生塑性變形變形部位產(chǎn)生三向應(yīng)力狀態(tài)在沉淀相、夾雜物與金屬界面處分離產(chǎn)生微孔，或夾雜物本身破碎形成裂紋，或滑移位錯(cuò)塞積產(chǎn)生孔洞韌窩裂紋的擴(kuò)展內(nèi)頸縮擴(kuò)展：質(zhì)點(diǎn)大小、分布均勻，韌窩在多處形核（裂紋萌生），隨變形增加，微孔壁變薄，以撕裂方式連接剪切擴(kuò)展：材料中具有較多夾雜物，同時(shí)具有細(xì)小析出相時(shí)，微孔之間可能以剪切方式相連接。注意：內(nèi)頸縮擴(kuò)展